Question

（6分）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           。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混濁。反應的化學方程式是         、          。
（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                     。
（3）第三種礦石的主要成分X由兩種元素組成。已知120 g X和氧氣充分反應，生成一種無色有刺激性氣味的氣體128 g，該氣體會導致酸雨。X的化學式為            。

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

試題分析：（1）石灰石是白色固體，難溶于水，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混濁，說明該物質的確是石灰石。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，說明該物質是硫酸銅。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120 g X和氧氣充分反應，生成一種無色有刺激性氣味的氣體128 g，該氣體會導致酸雨，說明該氣體是二氧化硫，第三種礦石中含有硫元素。
設主要成分的化學式為Fe_xS_y
Fe_xS_y--------------ySO₂
112x+32y       64y
120g         128g
（112x+32y）：64y=120：128
x：y=1：2
故：主要成分的化學式為FeS₂。
點評：鑒別物質要根據物質的性質來進行，根據一些特定的實驗現象來鑒別；解答第（3）小題，先假設物質的化學式和關鍵。