Question

14．有一種叫Thibacillus ferokidans的細菌，在氧氣存在下可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽，這個反應時在稀硫酸溶液中進行．該反應的化學方程式為：4X+2H₂SO₄+17O₂$\stackrel{細菌}{→}$4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，其中X代表黃銅礦，則X的化學式為CuFeS₂．某工廠利用該種細菌提煉黃銅礦，在該工廠的廢液中，可能含有硫酸鐵、硫酸銅、硫酸、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉和硝酸鋇中的一種或多種．初三科學課外活動小組的同學對廢液進行了如下實驗：
（1）取廢液觀察，為澄清的無色溶液；
（2）另取少量廢液，向其中滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，繼續(xù)加入稀硝酸，無明顯現(xiàn)象；
（3）第三步另取少量廢液，向其中加入鐵粉后，產(chǎn)生大量氣泡．根據(jù)以上實驗現(xiàn)象可推斷：廢液中肯定含有硫酸，肯定不含有硫酸鐵、硫酸銅、碳酸鈉、硝酸鋇．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析X的化學式；
（1）取該固體粉末少量，加足量水，攪拌，靜置，得到白色沉淀，上層為無色溶液，說明沒有有顏色的離子，由于硫酸鐵溶于水形成的溶液是黃色，硫酸銅溶于水是藍色，所以混合物中不能存在硫酸鐵和硫酸銅；
（2）白色沉淀部分沒有溶解說明有不溶于酸的白色沉淀；
（3）向其中加入鐵粉后，產(chǎn)生大量氣泡，說明溶液呈酸性；據(jù)此進行分析即可．

解答 解：根據(jù)反應前后原子的種類和個數(shù)都不變，可知X中含有一個銅原子，一個鐵原子，兩個硫原子，因此化學式為：CuFeS₂；
（1）取該固體粉末少量，加足量水，攪拌，靜置，得到白色沉淀，上層為無色溶液，說明沒有有顏色的離子，由于硫酸鐵溶于水形成的溶液是黃色，硫酸銅溶于水是藍色，所以混合物中不能存在硫酸鐵和硫酸銅，且物質(zhì)中不存在能反應生成沉淀的物質(zhì)；
（2）向其中滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，分析可能含有的物質(zhì)可知碳酸鈉、硫酸和硫酸鈉均能與氯化鋇生成碳酸鋇或硫酸鋇的白色沉淀，加入稀硝酸，無明顯現(xiàn)象，說明白色沉淀不溶于硝酸，所以溶液中一定不含碳酸鈉（碳酸鋇沉淀溶于硝酸），同時也可證明溶液中一定不存在硝酸鋇，因為硝酸鋇能與硫酸或硫酸鈉均生成硫酸鋇的白色沉淀；
（3）向其中加入鐵粉后，產(chǎn)生大量氣泡，說明溶液呈酸性，所以溶液中一定含有硫酸；
綜合以上分析可知：廢液中肯定含有硫酸，肯定不含硫酸鐵、硫酸銅、碳酸鈉和硝酸鋇，可能含有硫酸鈉、氯化鈉；
故答案為：硫酸；硫酸鐵、硫酸銅、碳酸鈉、硝酸鋇．

點評 本考點屬于物質(zhì)的推斷題，屬于文字描述型推斷題．是通過題目給出的信息，在比較鑒別的基礎上，得出了正確的實驗結(jié)論．