Question

（6分）现有三种常见的矿石，分别是铁矿石、硫酸铜和石灰石中的一种。某化学兴趣小组对这三种矿石的成分产生兴趣，进行以下研究。请根据初中所学知识，回答下列问题：
（1）三种矿石中只有一种为白色固体，放入水中后不溶解，初步判断该矿石可能为           。为了进一步证明，取少量该矿石于试管中，加入稀盐酸，产生大量气泡，该气体可使澄清石灰水变混浊。反应的化学方程式是         、          。
（2）第二种矿石放入水中，矿石逐渐溶解，并形成了蓝色溶液。向所得溶液中插入一根铁丝，一段时间后，铁丝上有红色物质析出，该反应的化学方程式为                     。
（3）第三种矿石的主要成分X由两种元素组成。已知120 g X和氧气充分反应，生成一种无色有刺激性气味的气体128 g，该气体会导致酸雨。X的化学式为            。

Answer 1

（1）石灰石                         ……………………………………………………1分
CaCO₃ + 2HCl  =   CaCl₂ + H₂O + CO₂↑           …………………………1分
CO₂ +  Ca(OH)₂  =  CaCO₃↓ + H₂O               …………………………1分
（2）Fe + CuSO₄  =   Cu + FeSO₄                   …………………………1分
（3）FeS₂                              ……………………………………………………2分

试题分析：（1）石灰石是白色固体，难溶于水，三种矿石中只有一种为白色固体，放入水中后不溶解，初步判断该矿石可能为石灰石。为了进一步证明，取少量该矿石于试管中，加入稀盐酸，产生大量气泡，该气体可使澄清石灰水变混浊，说明该物质的确是石灰石。反应的化学方程式是CaCO₃ + 2HCl=CaCl₂ + H₂O + CO₂↑；CO₂ +  Ca(OH)₂=CaCO₃↓ + H₂O 。
（2）第二种矿石放入水中，矿石逐渐溶解，并形成了蓝色溶液，说明该物质是硫酸铜。向所得溶液中插入一根铁丝，一段时间后，铁丝上有红色物质析出，该反应的化学方程式为Fe + CuSO₄=Cu + FeSO₄。
（3）第三种矿石的主要成分X由两种元素组成。已知120 g X和氧气充分反应，生成一种无色有刺激性气味的气体128 g，该气体会导致酸雨，说明该气体是二氧化硫，第三种矿石中含有硫元素。
设主要成分的化学式为Fe_xS_y
Fe_xS_y--------------ySO₂
112x+32y       64y
120g         128g
（112x+32y）：64y=120：128
x：y=1：2
故：主要成分的化学式为FeS₂。
点评：鉴别物质要根据物质的性质来进行，根据一些特定的实验现象来鉴别；解答第（3）小题，先假设物质的化学式和关键。