Question

學校實驗室的廢液缸中收集了同學們在實驗室用石灰石和稀鹽酸制取CO₂后的殘留廢液．小紅和小明同學想探究廢液中溶質的成分，請你一同參與探究并回答下列問題．
【提出問題】廢液中的溶質是什么物質？
【小紅猜想】廢液中溶質只有CaCl₂．
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性．
【實驗1】①小紅分別取少量該廢液和CaCl₂溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液作對比實驗，結果兩試管中溶液均為無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的．
②小明經過思考，認為小紅的實驗不能證明她的猜想，他認為廢液中溶質還可能含有HCl，理由是

 

．
【小明猜想】廢液中溶質除了CaCl₂，還可能含有HCl．
【實驗2】
【交流與反思】根據所學化學知識，驗證廢液中溶質有HCl除以上方案外，還可以分別選用以下試劑中的

 

（填標號）進行實驗．
a．pH試紙    b．銅      c．紫色石蕊試液     d．澄清石灰水
①小明自己經過實驗后，確定廢液中了含有HCl．你認為此次實驗廢液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是（寫一條）

 

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②要想使處理后的廢液只有CaCl₂溶液，應向廢液中加入過量的

 

以除去HCl．寫出有關化學方程式

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,酸的化學性質,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【實驗1】根據實驗室制取二氧化碳的反應所使用的藥品，液體藥品未完全反應時，廢液中則會含有液體藥品中的溶質；
【交流與反思】酚酞試液遇酸性溶液或中性溶液均不變色，所以，不能使用酚酞試液檢驗廢液是否呈酸性或中性；而紫色石蕊遇酸性、堿性或中性溶液會呈現不同的顏色，在檢驗溶液酸堿性時，可選擇紫色石蕊進行實驗；
根據鹽酸的性質及廢液處理要求，可使用碳酸鈣與廢液中的鹽酸繼續(xù)反應以達到除去廢液中鹽酸而得到氯化鈣溶液的目的；含有鹽酸的廢液如果直接倒入下水道會與鐵質管道反應反應而損壞管道甚至造成水質污染．

解答：解：
【實驗1】實驗室使用大理石或石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應后的溶液除含有生成的氯化鈣外，還可能含有過量的鹽酸；如果鹽酸有剩余，鹽酸是酸性溶液，酸遇到酚酞顏色也是無色，所以根據小紅的實驗，無法斷定鹽酸是否有剩余．故答案為：鹽酸可能有剩余，鹽酸遇到酚酞試液顏色也為無色；
【交流與反思】根據所學化學知識，驗證廢液中溶質有HCl除以上方案外，還可以選用紫色石蕊試液進行實驗．因為紫色的石蕊試液遇酸變成紅色，遇堿變成藍色，而在中性溶液中仍呈紫色，因此，使用紫色石蕊試液可以檢驗廢液中是否含有呈酸性的鹽酸；根據鹽酸的性質，也可以選擇活潑金屬單質或碳酸鹽檢驗廢液中是否含有鹽酸；
[拓展與應用]①由于廢液中的鹽酸可與金屬鐵等反應，因此若把廢液直接倒入下水道，則會造成下水道的鐵制管道被腐蝕，同時造成水質被污染；
②廢液中過量的鹽酸可通過繼續(xù)加入碳酸鈣的方法而除去，把剩余的碳酸鈣過濾除去即可使廢液中只含有溶質氯化鈣；
故答案為：
【實驗1】②鹽酸可能有剩余，鹽酸遇到酚酞試液顏色也為無色．
【交流與反思】c；①可能腐蝕鐵制下水管道或污染水質．
②碳酸鈣． CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

點評：實驗室使用石灰石或大理石反應制取二氧化碳，其中鹽酸的性質有：可以使酸堿指示劑石蕊變紅，可與活潑金屬置換出氫氣，可與金屬氧化物發(fā)生復分解反應，可與堿發(fā)生中和反應，可與碳酸鹽反應放出二氧化碳．