Question

4．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浑浊．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．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120gX和氧气充分反应，生成一种无色有刺激性气味的气体128g，该气体会导致酸雨．X的化学式为FeS₂．

Answer 1

分析 （1）根据三种晶体的颜色进行分析；
根据碳酸盐会与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳会与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀进行分析；
（2）根据铜离子在溶液中显蓝色和金属活动性顺序进行分析；
（3）根据导致酸雨的气体主要是二氧化硫进行分析．

解答 解：（1）硫酸铜加水后会溶解，铁矿石不是白色固体，石灰石是白色固体，加水后不会溶解，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故答案为：石灰石，CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）溶液显蓝色，说明溶液中存在铜离子，铁会将盐溶液中的铜置换出来，故答案为：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
（3）导致酸雨的气体主要是二氧化硫，所以第三种矿石中含有铁和硫两种元素，
设主要成分的化学式为Fe₂S_x
   Fe₂S_x～～～xSO₂
   112+32x       64x
    120          128
$\frac{112+32x}{120}$=$\frac{64x}{128}$，x=4，
所以化学式为：FeS₂，
故答案为：FeS₂．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合题中所给的现象和学过的知识进行分析解答．