15.某化学小组用石灰石(含杂质SiO2、CaO,还可能含有少量的Fe2O3)与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体,实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计).
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质?
【查阅资料】
①SiO2不溶于水,且不与稀盐酸反应.
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏的显现出红色.
③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在,若pH>3.8时,FeCl3会完全与水发生反应生
成Fe(OH)3沉淀.
④已知反应:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl.
【假设猜想】
(1)该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2,用化学方程式表示其原因是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O,CaO+2HCl═CaCl2+H2O.
(2)结合以上资料,该小组同学作出以下三种合理的猜想
猜想1:溶质只含有CaCl2
猜想2:溶质含有CaCl2和HCl
猜想3:溶质含有CaCl2、HCl、FeCl3
【实验验证】
实验操作实验现象实验结论
步骤1:取少量过滤后的废液于试
管中,滴加溶液
溶液没有变红废液的溶质中
不含FeCl3
步骤2:另取少量过滤后的废液于试管中,加入过量的Na2CO3溶液猜想2成立
【反思评价】
(1)上述步骤2中,小姚同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl.你认为该方案是否合理不合理,或合理,其原因是未考虑CaCl2溶液的酸碱性,或氯化钙溶液显中性,盐酸显酸性.
(2)根据实验结论,实验结束后若要回收CaCl2溶液,正确的操作是:向废液中加入过量的碳酸钙,过滤.
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