Question

20．學(xué)校實驗室的廢液缸中收集了學(xué)生在實驗室制取CO₂后殘留的廢液．小紅同學(xué)想探究廢液中溶質(zhì)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(zhì)是什么物質(zhì)？
[做出猜想]小紅認為廢液中的溶質(zhì)只有CaCl₂．
你認為還可能含有的溶質(zhì)是HCl（填化學(xué)式）．
[查閱資料]CaCl₂溶液呈中性．
[實驗與結(jié)論]
①小紅取少量CaCl₂溶液和廢液分別加入到2支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液作對比實驗，結(jié)果兩試管中溶液均無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的．
②你認為小紅的實驗不能（填“能”或“不能”）證明他的猜想，理由是酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl．
③如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是紫色石蕊試液（或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬），實驗中可以看到的現(xiàn)象是溶液變紅（或有氣泡產(chǎn)生）．
[拓展與應(yīng)用]
①若實驗證明你的猜想是正確的，想要處理廢液只得到CaCl₂溶液，應(yīng)向廢液中加入過量的CaCO₃，發(fā)生化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，反應(yīng)完成后過濾．
②通過以上探究，你認為實驗室的廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是污染水體，腐蝕下水管道（寫一條）．

Answer 1

分析 [做出猜想]根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)所使用的藥品，液體藥品未完全反應(yīng)時，廢液中則會含有液體藥品中的溶質(zhì)；
[實驗與結(jié)論]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(xiàn)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；
[拓展與應(yīng)用]根據(jù)鹽酸的性質(zhì)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(yīng)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(zhì)管道反應(yīng)反應(yīng)而損壞管道甚至造成水質(zhì)污染．

解答 解：[做出猜想]實驗室使用大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)后的溶液除含有生成的氯化鈣外，還可能含有過量的鹽酸，因此，猜想廢液中的溶質(zhì)可能含有HCl；
故答案為：HCl；
[實驗與結(jié)論]（2）酚酞試液只能遇堿性溶液變成紅色，因此，使用酚酞試液不能檢驗廢液中是否含有呈酸性的鹽酸或中中性的氯化鈣溶液；
故答案為：不能；酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl；
（3）此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(jù)鹽酸的性質(zhì)，也可以選擇活潑金屬單質(zhì)或碳酸鹽檢驗廢液中是否含有鹽酸；
故答案為：紫色石蕊試液（或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬）；溶液變紅（或有氣泡產(chǎn)生）；
[拓展與應(yīng)用]（1）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(zhì)氯化鈣；發(fā)生化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）由于廢液中的鹽酸可與金屬鐵等反應(yīng)，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(zhì)被污染；
故答為：[作出猜想]HCl；
[實驗與結(jié)論]②不能；酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl；
③紫色石蕊試液（或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬）；溶液變紅（或有氣泡產(chǎn)生）；
[拓展與應(yīng)用]①CaCO₃；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
 ②污染水體，腐蝕下水管道．

點評 實驗室使用石灰石或大理石反應(yīng)制取二氧化碳，其中鹽酸的性質(zhì)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(fù)分解反應(yīng)，可與堿發(fā)生中和反應(yīng)，可與碳酸鹽反應(yīng)放出二氧化碳．