Question

实验室中，小阳同学用一定量生石灰处理含有盐酸的废液，充分反应后得到无色溶液，现邀请大家对该无色溶液中溶质成分进行探究，请你参与并完成相关问题。

（提出问题）小阳同学处理废液后所得无色溶液中溶质成分是什么？

（查阅资料）CaCl₂溶液显中性

（猜想与假设）同学们通过讨论，提出了以下三种猜想。

猜想①溶质为CaCl₂

猜想②溶质为CaCl₂和HCl

猜想③（1）溶质为_______

（实验探究）三组同学分别取适量无色溶液进行探究。

组次	实验操作	实验现象与结论	小组同学相互评价
第1组		试管内溶液仍为无色，第1组同学认为猜想①成立	第2组同学认为此方案结论不正确，（2）因为此方案只能确定猜想_________不成立。
第2组		（3）试管内产生的现象是__________，第2组同学认为猜想②成立。	第1组同学认为此方案结论正确，但若不是猜想②成立，用此方案无法区分猜想①和③
第3组	………….	……….	大家一致认为此方案能一次性确定哪一个猜想成立，且操作简便。

（4）你认为第3组同学的实验方案可能是______________________________。

（实验总结）综合上述实验探究情况，大家一致认为小阳同学处理的废液还不合格，直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀等，所以需将废液进一步处理后再排放。

（拓展提升）含有盐酸的废液除了可以用生石灰处理外，（5）还可以从下列试剂中选择适量________（填字母代号）处理达标后排放。

a.木炭

b.熟石灰

c.大理石

Answer

CaCl2和Ca(OH)2 ③ 有气泡生成 向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液 bc

【解析】

[猜想与假设]（1）该实验是确定处理后的溶液中的溶质，操作是将CaO加入HCl溶液中，可能存在的关系有三种：CaO恰好完全反应，此时溶质为CaCl2；CaO少量，溶质为CaCl2和HCl；剩余一种猜想为CaO过量，此时HCl已反应完，过量的CaO会和溶液中的水反应生成Ca(OH)2，因此此时的溶质为CaCl2和Ca(OH)2；故次空填：CaCl2和Ca(OH)2；

[实验探究]（2）酚酞溶液在酸性或中性中不变色，因此实验一只能确定无色溶液不为碱性，而不能确定溶液是酸性还是碱性，因此该实验只能确定无色溶液的溶质不为猜想③；

（3）根据实验结论得知，无色溶液的溶质为CaCl2和HCl，因此在加入Na2CO3后会和HCl反应生成CO2，因此根据实验与结论可知现象为有气体生成；

（4）要能确定三种猜想到底是哪种，则需选择一试剂与无色溶液反应，每个猜想所对应的现象均不同，这样就可以确定无色溶液溶质的组成。实验一可以确定猜想③不存在，实验二可以确定猜想②存在，因此可将酚酞试剂和Na2CO3溶液混合后滴加进无色溶液中。若是猜想①则溶液由红色变无色同时生成沉淀；若是猜想②则溶液由红色变无色同时生成气体；若是猜想③则只生成沉淀，溶液仍是红色。因此该空填：向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液；

[拓展提升]（5）选择除盐酸的试剂时，只要可以与HCl反应，且生成物无污染即可。其中a、木炭不与HCl反应，不可使用；b、Ca(OH)2与HCl生成CaCl2和H2O，无污染，可以使用；c、CaCO3与HCl生成CO2、CaCl2和H2O，无污染，可以使用；因此此空填：bc；

故答案为：CaCl2和Ca(OH)2；③；有气泡生成；向无色溶液中滴加少量酚酞和Na2CO3的混合溶液；bc。