探究实验室废液的成分

实验室中，同学们兴致盎然地用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，并用澄清石灰水检验二氧化碳。实验完成后，媛媛注意到实验台上废液缸内的废液满了，于是她一时兴起，想再与同学们探究一下废液的成分。

【提出问题】废液中除水外，还含有什么物质？

【查阅资料】①Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。②紫色石蕊溶液遇酸性溶液变为红色，遇碱性溶液变为蓝色，遇中性溶液不变色；无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变为红色。③CaCl2溶液呈中性，稀盐酸呈酸性，Ca(OH)2溶液呈碱性。④CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。【分析预测】在发生装置中发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，则废液中可能有 HCl，一定有CaCl2；在检验装置中发生的反应为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，则废液中可能有 Ca(OH)2，一定有CaCO3；两种废液混合后可能发生的反应有两个：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；由于实验中石灰石被回收，而混合后的废液是澄清的，故混合后的废液中没有CaCO3，一定有CaCl2，可能有HCl或Ca(OH)2。

【做出猜想】猜想一：废液中只有CaCl2；

猜想二：废液中有CaCl2和HCl；

猜想三：废液中有CaCl2和Ca(OH)2；

【设计方案及实验】

实验一：取少量废液于试管中，滴入几滴无色酚酞溶液，振荡，溶液不变色，于是明明认为猜想一是正确的。媛媛则认为盐酸显酸性，也不能使无色酚酞溶液变色，所以也可能是猜想二正确。

实验二：媛媛将实验一中的无色酚酞溶液换为紫色石蕊溶液后进行实验，观察到溶液变红色，证明猜想二是正确的。琪琪则认为还可以用其他方法来证明这一点。

实验三：将少量废液加入到盛有石灰石的试管中，观察到有气泡产生，证明废液中含有盐酸，猜想二正确。

实验四：取少量废液于试管中，加入镁带，观察到有气泡产生，证明废液中含有盐酸，猜想二正确。

那如何进一步证明废液中有CaCl2和HCl呢？

实验五：取少量废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量，观察到先有气泡生成，后溶液变浑浊，证明废液中有CaCl2和HCl，猜想二正确。

【实验解释】Na2CO3先与HCl反应产生气泡，再与CaCl2反应生成沉淀。Na2CO3溶液过量是为了保证其与盐酸反应完全后再与氯化钙反应。

【拓展与应用】该废液中含有盐酸，若未经处理直接排入下水道，可能会腐蚀铁质下水管道，污染地下水，污染土壤，损害生活废水处理厂的处理能力，还会给饮用水安全带来隐患，所以要先除去废液中的盐酸后再排放。由于碳酸钠、石灰石、氢氧化钙等均可与盐酸反应，所以可用适量碳酸钠、石灰石、氢氧化钙等除去盐酸，但考虑到成本问题，石灰石最为廉价，故可加入过量的石灰石除去废液中的盐酸。

有人说垃圾就是放错了位置的资源，难道废液真的是废物吗？明明想起在南方上学的表哥曾买过的除湿袋，主要成分就是氯化钙（因为氯化钙在空气中易吸收水分而潮解），那么怎样回收氯化钙呢？在废液中加入过量的碳酸钙，至不再有气泡冒出时过滤，然后蒸发滤液，再洗涤干燥，即可得到氯化钙。实际上氯化钙除了用于干燥剂外还有多种用途，常见应用包括制冷设备所用的盐水、道路融冰剂等。氯化钙及其水合物和溶液在食品制造、建筑材料、医学和生物学等多个方面均有重要的应用价值。