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）溶液能夠很靈敏地顯現(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，任用一個化學方程式表示其原因：_____。

（2）結合以上資料，該小組同學做出以下三種合理的猜想。

猜想1：溶質只有CaCl2。

猜想2：_____。

猜想3：溶質有CaCl2，HCl和FeCl3。

請寫出猜想3中有HCl和FeCl3的依據(jù)分別是_____、_____。

（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①_____溶液	溶液沒有變紅	廢液的溶質中不含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	先有氣泡冒出，然后②_____	猜想2成立

（反思評價）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+H2O+CO2↑ 溶質有CaCl2、HCl 鹽酸過量 石灰石中含有氧化鐵 硫氰化鉀 生成白色沉淀 碳酸鈣

【解析】

（1）該小組同學一致認為廢液中一定含有CaCl2，這是因為鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，和氧化鈣反應生成氯化鈣和水，反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，CaO+2HCl═CaCl2+H2O。
故填：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）猜想1：碳酸鈣中不含有氧化鐵并且和稀鹽酸恰好完全反應時溶質只有CaCl2。
猜想2：碳酸鈣中不含有氧化鐵并且鹽酸過量時溶質是CaCl2、HCl。
猜想3：碳酸鈣中含有氧化鐵并且鹽酸過量時溶質有CaCl2，HCl和FeCl3。
故填：溶質有CaCl2、HCl。
（3）猜想3中有HCl和FeCl3的依據(jù)分別是鹽酸過量、石灰石中含有氧化鐵。
故填：鹽酸過量；石灰石中含有氧化鐵。
（4）步驟1：取少量過濾后的廢液于試管中，滴加硫氰化鉀溶液，溶液沒有變紅，廢液的溶質中不含FeCl3；故填硫氰化鉀；
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，先有氣泡冒出，然后產(chǎn)生白色沉淀，是因為碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；故填生成白色沉淀；

（5）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，鹽酸完全反應后過濾得到氯化鈣溶液。
故填：碳酸鈣。