Question

【題目】某化學小組用石灰石（含雜質SiO2、CaO，還可能含有少量的Fe2O3）與足量的稀鹽酸制備二氧化碳氣體，實驗結束后對廢液中的溶質成分進行探究（溶解于水中的氣體成分忽略不計）。

【提出問題】廢液中的溶質含有哪些物質？

【查閱資料】

①SiO2不溶于水，且不與稀鹽酸反應。

②FeCl3溶液遇到硫氰化鉀（KSCN）溶液能夠很靈敏的顯現出紅色。

③FeCl3只能在較強的酸性溶液中存在，若pH＞3.8時，FeCl3會完全與水發生反應生成Fe(OH)3沉淀。

④已知反應：CaCl2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaCl。

【假設猜想】

（1）該小組同學一致認為廢液中一定含有CaCl2，用化學方程式表示其原因是 。

（2）結合以上資料，該小組同學作出以下三種合理的猜想

猜想1：溶質只含有CaCl2

猜想2：溶質含有CaCl2和HCl

猜想3：溶質含有

【實驗驗證】

【反思評價】

（1）上述步驟2中，小姚同學提出可以通過檢測廢液的pH來判斷是否含有HCl。你認為該方案是否合理，其原因是 。

（2）根據實驗結論，實驗結束后若要回收CaCl2溶液，正確的操作是：向廢液中加入過量的 ，過濾。

Answer 1

【答案】【假設猜想】（1）CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + CO2↑ + H2O CaO + 2HCl === CaCl2 + H2O

（2）CaCl2、HCl、FeCl3【實驗驗證】步驟1：硫氰化鉀（或KSCN） 步驟2：有氣泡產生，并產生白色沉淀【反思評價】（1）不合理，未考慮CaCl2溶液的酸堿性（或應補充測定CaCl2溶液pH的對比實驗） 合理，因為CaCl2溶液為中性，鹽酸為酸性（2）碳酸鈣

【解析】

試題分析：廢液中一定含有CaCl2，用化學方程式表示其原因是CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + CO2↑ + H2O CaO + 2HCl === CaCl2 + H2O；猜想1：溶質只含有CaCl2；猜想2：溶質含有CaCl2和HCl；猜想3：溶質含有CaCl2、HCl、FeCl3；取少量過濾后的廢液于試管中，滴加硫氰化鉀溶液，沒有顏色的改變說明不含有氯化鐵；另取少量過濾后的廢液于試管中，加入過量的Na2CO3溶液，有氣泡產生，并產生白色沉淀，說明猜想②正確；小姚同學提出可以通過檢測廢液的pH來判斷是否含有HCl。其原因是不合理，未考慮CaCl2溶液的酸堿性（或應補充測定CaCl2溶液pH的對比實驗）。該方案是合理的，因為CaCl2溶液為中性，鹽酸為酸性；根據實驗結論，實驗結束后若要回收CaCl2溶液，正確的操作是：向廢液中加入過量的聽碳酸鈣，過濾。碳酸鈣和鹽酸反應得到氯化鈣。