Question

【題目】某化學(xué)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?xì)怏w，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)廢液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究（溶解于水中的氣體成分忽略不計(jì)）。

（提出問(wèn)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(yīng)。

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(qiáng)的酸性溶液中存在，若pH＞3.8時(shí)，FeCl3會(huì)完全與水發(fā)生反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀。

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

（假設(shè)猜想）

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

（2）結(jié)合以上資料，該小組同學(xué)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(qǐng)寫(xiě)出猜想3中有HCl和FeCl3的依據(jù)_____。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
步驟1：取少量過(guò)濾后的廢液于試管中，滴加溶液_____。	溶液沒(méi)有變紅	廢液的溶質(zhì)中不含FeCl3
步驟2：另取少量過(guò)濾后的廢液于試管中，加入過(guò)量的Na2CO3溶液。	_____	猜想2成立

（反思評(píng)價(jià)）

（1）上述步驟2中，小明同學(xué)提出可以通過(guò)檢測(cè)廢液的pH來(lái)判斷是否含有HCl。你認(rèn)為該方案是否合理，其原因是_____。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后若要回收CaCl2溶液，正確的操作是：向廢液中加入過(guò)量的_____，過(guò)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(huì)與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，且FeCl3只能在較強(qiáng)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(yīng)補(bǔ)充測(cè)定CaCl2溶液pH的對(duì)比實(shí)驗(yàn)） 碳酸鈣（或CaCO3）

【解析】

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

[假設(shè)猜想]

（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)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(huì)與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，且FeCl3只能在較強(qiáng)的酸性溶液中存在。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉。

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
步驟1：取少量過(guò)濾后的廢液于試管中，滴加溶液硫氰化鉀（或KSCN）。	溶液沒(méi)有變紅	廢液的溶質(zhì)中不含FeCl3
步驟2：另取少量過(guò)濾后的廢液于試管中，加入過(guò)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(píng)價(jià)]

（1）上述步驟2中，小明同學(xué)提出可以通過(guò)檢測(cè)廢液的pH來(lái)判斷是否含有HCl不合理，未考慮CaCl2溶液的酸堿性（或應(yīng)補(bǔ)充測(cè)定CaCl2溶液pH的對(duì)比實(shí)驗(yàn)）。

（2）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后若要回收CaCl2溶液，正確的操作是：向廢液中加入過(guò)量的碳酸鈣（或CaCO3），過(guò)濾。