Question

4．現有三種常見的礦石，分別是鐵礦石、硫酸銅和石灰石中的一種．某化學興趣小組對這三種礦石的成分產生興趣，進行以下研究．請根據初中所學知識，回答下列問題：
（1）三種礦石中只有一種為白色固體，放入水中后不溶解，初步判斷該礦石可能為石灰石．為了進一步證明，取少量該礦石于試管中，加入稀鹽酸，產生大量氣泡，該氣體可使澄清石灰水變渾濁．反應的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）第二種礦石放入水中，礦石逐漸溶解，并形成了藍色溶液．向所得溶液中插入一根鐵絲，一段時間后，鐵絲上有紅色物質析出，該反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄．
（3）第三種礦石的主要成分X由兩種元素組成．已知120gX和氧氣充分反應，生成一種無色有刺激性氣味的氣體128g，該氣體會導致酸雨．X的化學式為FeS₂．

Answer 1

分析 （1）根據三種晶體的顏色進行分析；
根據碳酸鹽會與酸反應生成二氧化碳，二氧化碳會與氫氧化鈣生成碳酸鈣沉淀進行分析；
（2）根據銅離子在溶液中顯藍色和金屬活動性順序進行分析；
（3）根據導致酸雨的氣體主要是二氧化硫進行分析．

解答 解：（1）硫酸銅加水后會溶解，鐵礦石不是白色固體，石灰石是白色固體，加水后不會溶解，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故答案為：石灰石，CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）溶液顯藍色，說明溶液中存在銅離子，鐵會將鹽溶液中的銅置換出來，故答案為：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
（3）導致酸雨的氣體主要是二氧化硫，所以第三種礦石中含有鐵和硫兩種元素，
設主要成分的化學式為Fe₂S_x
   Fe₂S_x～～～xSO₂
   112+32x       64x
    120          128
$\frac{112+32x}{120}$=$\frac{64x}{128}$，x=4，
所以化學式為：FeS₂，
故答案為：FeS₂．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合題中所給的現象和學過的知識進行分析解答．