Question

学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室用石灰石和稀盐酸制取CO₂后的残留废液．小红和小明同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题．
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【小红猜想】废液中溶质只有CaCl₂．
【查阅资料】CaCl₂溶液呈中性．
【实验1】①小红分别取少量该废液和CaCl₂溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验，结果两试管中溶液均为无色，于是小红认为自己的猜想是正确的．
②小明经过思考，认为小红的实验不能证明她的猜想，他认为废液中溶质还可能含有HCl，理由是

 

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【小明猜想】废液中溶质除了CaCl₂，还可能含有HCl．
【实验2】
【交流与反思】根据所学化学知识，验证废液中溶质有HCl除以上方案外，还可以分别选用以下试剂中的

 

（填标号）进行实验．
a．pH试纸    b．铜      c．紫色石蕊试液     d．澄清石灰水
①小明自己经过实验后，确定废液中了含有HCl．你认为此次实验废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是（写一条）

 

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②要想使处理后的废液只有CaCl₂溶液，应向废液中加入过量的

 

以除去HCl．写出有关化学方程式

 

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Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,酸的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【实验1】根据实验室制取二氧化碳的反应所使用的药品，液体药品未完全反应时，废液中则会含有液体药品中的溶质；
【交流与反思】酚酞试液遇酸性溶液或中性溶液均不变色，所以，不能使用酚酞试液检验废液是否呈酸性或中性；而紫色石蕊遇酸性、碱性或中性溶液会呈现不同的颜色，在检验溶液酸碱性时，可选择紫色石蕊进行实验；
根据盐酸的性质及废液处理要求，可使用碳酸钙与废液中的盐酸继续反应以达到除去废液中盐酸而得到氯化钙溶液的目的；含有盐酸的废液如果直接倒入下水道会与铁质管道反应反应而损坏管道甚至造成水质污染．

解答：解：
【实验1】实验室使用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应后的溶液除含有生成的氯化钙外，还可能含有过量的盐酸；如果盐酸有剩余，盐酸是酸性溶液，酸遇到酚酞颜色也是无色，所以根据小红的实验，无法断定盐酸是否有剩余．故答案为：盐酸可能有剩余，盐酸遇到酚酞试液颜色也为无色；
【交流与反思】根据所学化学知识，验证废液中溶质有HCl除以上方案外，还可以选用紫色石蕊试液进行实验．因为紫色的石蕊试液遇酸变成红色，遇碱变成蓝色，而在中性溶液中仍呈紫色，因此，使用紫色石蕊试液可以检验废液中是否含有呈酸性的盐酸；根据盐酸的性质，也可以选择活泼金属单质或碳酸盐检验废液中是否含有盐酸；
[拓展与应用]①由于废液中的盐酸可与金属铁等反应，因此若把废液直接倒入下水道，则会造成下水道的铁制管道被腐蚀，同时造成水质被污染；
②废液中过量的盐酸可通过继续加入碳酸钙的方法而除去，把剩余的碳酸钙过滤除去即可使废液中只含有溶质氯化钙；
故答案为：
【实验1】②盐酸可能有剩余，盐酸遇到酚酞试液颜色也为无色．
【交流与反思】c；①可能腐蚀铁制下水管道或污染水质．
②碳酸钙． CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

点评：实验室使用石灰石或大理石反应制取二氧化碳，其中盐酸的性质有：可以使酸碱指示剂石蕊变红，可与活泼金属置换出氢气，可与金属氧化物发生复分解反应，可与碱发生中和反应，可与碳酸盐反应放出二氧化碳．