Question

20．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，理由是盐酸可能有剩余，酚酞试液遇盐酸也为无色．
【小明猜想】废液中溶质除了CaCl₂，还可能含有（写化学式）HCl
【实验2】请你利用本实验现有的药品（下同）设计实验来证明小明的猜想的正确性．

实验步骤	实验现象	结论

【交流与反思】
①小明自己经过实验后，确定了自己的猜想正确．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）腐蚀铁质下水管（或污染水源等）．
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石灰石以除去溶液中的另一种溶质．
③根据所学化学知识，验证小明猜想正确除以上方案外，还可以分别选用以下试剂中的ac（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．

Answer 1

分析 【实验1】②盐酸可能剩余，盐酸能使酚酞试液不变色；
【小明猜想】根据反应物的量分析剩余溶液中的溶质；
【实验2】根据盐酸的性质分析证明含有盐酸的方法；
【交流与反思】
①根据盐酸的性质分析废液的危害；
②根据盐酸的性质分析除去废液中盐酸的物质；
③根据测定溶液酸碱性的方法分析判断．

解答 解：【实验1】②碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和二氧化碳和水，所以残留溶液中氯化钙肯定有，只要考虑盐酸的剩余问题即可．如果盐酸有剩余，盐酸是酸性溶液，酚酞试液遇盐酸也为无色，所以根据小红的实验，无法断定盐酸是否有剩余．
【小明猜想】当盐酸的量有剩余时，加入的酚酞不变色，所以，废液中溶质除了CaCl₂，还可能含有HCl；
【实验2】由于稀盐酸能与碳酸钙反应生成了气体，所以，利用本实验现有的药品（下同）设计实验来证明小明的猜想的正确性如下：

实验步骤	实验现象	结论
取少量溶液装于试管中，然后加入石灰石，观察现象	没有气泡冒出	废液中含有盐酸

[交流与反思]
①由于实验废液含有稀盐酸，未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是：腐蚀铁质下水管，污染水源．
②根据除杂的条件可知，碳酸钙和氯化钙不会反应，碳酸钙和盐酸生成氯化钙和水和二氧化碳气体，因此加入石灰石可以除去盐酸，
③由于盐酸能使紫色石蕊试液变红，利用pH试纸可以测定溶液的酸碱度，都可以判断溶液中是否含有稀盐酸．所以正确的是ac．
故答案为：【实验1】②盐酸可能有剩余，酚酞试液遇盐酸也为无色；
【小明猜想】HCl；
【实验2】见上表；
【交流与反思】①腐蚀铁质下水管，污染水源等②石灰石；③ac．

点评 掌握分析物质组成的方法，掌握盐酸的性质，记住酸碱指示剂的变色范围和除杂的条件．