Question

【題目】某化學小組用石灰石（含雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)含有哪些物質(zhì)？

（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(xiàn)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(fā)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(zhì)只有CaCl2

猜想2：溶質(zhì)有CaCl2和HCl

猜想3：溶質(zhì)有CaCl2, HCl和FeCl3

請寫出猜想3中有HCl和FeCl3的依據(jù)_____。

（實驗驗證）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
步驟1：取少量過濾后的廢液于試管中，滴加溶液_____。	溶液沒有變紅	廢液的溶質(zhì)中不含FeCl3
步驟2：另取少量過濾后的廢液于試管中，加入過量的Na2CO3溶液。	_____	猜想2成立

（反思評價）

（1）上述步驟2中，小明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(jù)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】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或CaO+2HCl=CaCl2+H2O 依據(jù)題干和資料③,石灰石中可能含有的Fe2O3會與稀鹽酸反應生成FeCl3，且FeCl3只能在較強的酸性溶液中存在 硫氰化鉀（或KSCN） 有氣泡產(chǎn)生，并產(chǎn)生白色沉淀 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） 碳酸鈣（或CaCO3）

【解析】

碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水。

[假設猜想]

（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應的化學方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或CaO+2HCl=CaCl2+H2O。

（2）猜想1：溶質(zhì)只有CaCl2

猜想2：溶質(zhì)有CaCl2和HCl

猜想3：溶質(zhì)有CaCl2, HCl和FeCl3

猜想3中有HCl和FeCl3的依據(jù)是題干和資料③,石灰石中可能含有的Fe2O3會與稀鹽酸反應生成FeCl3，且FeCl3只能在較強的酸性溶液中存在。

[實驗驗證] FeCl3溶液遇到硫氰化鉀（KSCN）溶液能夠很靈敏的顯現(xiàn)出紅色，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
步驟1：取少量過濾后的廢液于試管中，滴加溶液硫氰化鉀（或KSCN）。	溶液沒有變紅	廢液的溶質(zhì)中不含FeCl3
步驟2：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(chǎn)生，并產(chǎn)生白色沉淀	猜想2成立

[反思評價]

（1）上述步驟2中，小明同學提出可以通過檢測廢液的pH來判斷是否含有HCl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）。

（2）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，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碳酸鈣（或CaCO3），過濾。