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含有HCl，理由是________
________．
[小明猜想]廢液中溶質有CaCl₂和HCl
你們三人經過討論分析，一致認為小紅和小明的猜想都有可能是正確的．
[實驗2]①假若廢液中的溶質符合小紅的猜想：廢液中溶質只有CaCl₂，請你設計實驗證明：

實驗步驟	實驗現象	化學方程式
________	________	________

②假若廢液中的溶質符合小明的猜想：廢液中溶質有CaCl₂和HCl，請你設計實驗證明：

實驗步驟	實驗現象	化學方程式
________	________	________

[交流與反思]
①如果廢液中溶質有CaCl₂和HCl，要想使處理后的廢液只有CaCl₂溶液，應向廢液中加入過量的________，反應完成后過濾．
②通過以上探究，你認為實驗室的廢液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是________
________（寫一條）．
③做完實驗后，你和小紅、小明共同總結，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．

Answer 1

鹽酸可能有剩余    鹽酸遇酚酞顏色也為無色    取少量溶液裝于試管中，然后加入鋅粒，觀察現象．    沒有氣泡冒出．    Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑    取少量溶液裝于試管中，然后加入碳酸鈣，觀察現象．    有氣泡冒出．    CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑    碳酸鈣    腐蝕鐵質下水管    污染水源    c
分析：[實驗1]②鹽酸可能剩余，鹽酸遇到酚酞試液顏色也為無色溶液．
[實驗2]①證明溶質只有氯化鈣，沒有鹽酸，因此只要加入一種物質證明沒有鹽酸即可．
②證明溶質既有氯化鈣又有鹽酸，因此只要加入一種物質證明有鹽酸即可．
[交流與反思]①根據除雜的條件和題目信息（最后過濾）即可．
②寫出鹽酸的危害即可．
③根據鹽酸的性質即可．
解答：實驗1]②碳酸鈣和稀鹽酸生成氯化鈣和二氧化碳和水，所以殘留溶液中氯化鈣肯定有，只要考慮鹽酸的剩余問題即可．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．
[實驗2]]①金屬鋅不會和氯化鈣反應；鋅和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣．如果溶質只有氯化鈣，沒有鹽酸，則加入鋅粒沒有氣泡冒出．故答案為：

實驗步驟	實驗現象	化學方程式
取少量溶液裝于試管中，然后加入鋅粒，觀察現象	沒有氣泡冒出	Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑

②碳酸鈣和氯化鈣不會反應，碳酸鈣和鹽酸生成氯化鈣和水和二氧化碳氣體．如果溶質既有氯化鈣又有鹽酸，則加入碳酸鈣會有氣泡冒出．故答案為：

實驗步驟	實驗現象	化學方程式
取少量溶液裝于試管中，然后加入碳酸鈣，觀察現象	有氣泡冒出	CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

[交流與反思]①根據除雜的條件可知，碳酸鈣和氯化鈣不會反應，碳酸鈣和鹽酸生成氯化鈣和水和二氧化碳氣體，因此加入碳酸鈣可以除去鹽酸，故答案為：碳酸鈣．
②鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，故答案為：腐蝕鐵質下水管，污染水源．
③鹽酸遇到紫色石蕊試液顏色變紅，氯化鈣溶液遇到紫色石蕊試液顏色沒有明顯變化，故答案為：c．
點評：掌握分析物質組成的方法，掌握鹽酸的性質，記住酸堿指示劑的變色范圍和除雜的條件．