技术科至今仍未找到任何关键性证据，仅凭教室中发现的人体骨骼难以直接证明薛家键就是真凶。因此顾卫东和吴克虽然对薛家键存有诸多怀疑，但这些疑点尚不足以定罪，今晚的突击审讯显得尤为重要。经过商议，最终决定由宋哲协助顾开岩共同负责审讯工作。

随后廖连良正式宣布上级对吴克的任命，他将出任市公安局政委一职。三队和四队对此反应迥异，一方只是礼节性鼓掌，另一方则真心实意地表示欢迎。宋哲突然主动请辞，推荐卫国平负责今晚的审讯，这个意外提议让卫国平措手不及。

顾开岩深知此案对卫国平意义重大，为避免他带着主观情绪参与审讯，再三强调自己才是主审官，要求暂时不要提及骨骼相关线索。卫国平虽心有不甘，也只能勉强应允，随后跟随顾开岩进入讯问室。

审讯开始后，顾开岩采取迂回战术，看似漫不经心地闲聊，实则步步为营地瓦解薛家键的心理防线，令他逐渐陷入慌乱。卫国平对这种审讯方式颇为不耐，直接切入主题质问教室人体骨骼一事。

面对卫国平的咄咄逼问，薛家键始终矢口否认与碎尸案有关。眼看局势即将失控，顾开岩果断中止审讯，将卫国平叫到门外。她强调需要确凿证据而非恐吓得来的口供，认为薛家键情绪不稳时的供词可信度存疑，建议卫国平先回去休息。

卫国平郁郁寡欢地回到三队，恰遇顾卫东，忍不住向他吐露对顾开岩能力的质疑，认为她难以应对薛家键。但顾卫东对女儿充满信心，安抚卫国平不要多虑，并告知他明天需一同前往白沙宾馆向省领导汇报工作。

这时汤志远兴冲冲地跑来报告找到目击证人，可惜这条线索对案件进展帮助有限。与此同时，薛家键在顾开岩的缜密盘问下节节败退，最终供认自己偷窃并倒卖乙醚的事实，并按要求详细交代了每日行踪。

警方在排水渠找到薛家键藏匿的包裹，里面仅有女性内衣裤，再无其他证物。卫国平和刘顺奎向法医求证时，法医提醒即便发现余爱芹的传呼机也不能证明其死亡。

当警方带着目击证人张波准备指认凶手时，顾开岩突然出面阻拦，质疑卫国平的指认方式存在诱导性。在宋哲建议下，警方增设多名"嫌疑人"，连刘顺奎也参与其中。张波准确指认出薛家键后，卫国平如释重负，顾开岩也为之前的强硬态度向他致歉。

由于缺乏关键证据，专案组商讨后续调查方向。汤志远提出薛家键收集不同尺码女性内衣的癖好可能暗示其连环作案。会后众人分头行动：顾开岩继续审讯薛家键，三队和四队分别走访学校及周边社区。

余爱芹的兄长从家乡赶来，却在见到尸骨后呕吐不止，无法进行辨认。DNA比对成为唯一途径。卫国平从装尸块的垃圾袋中发现水泥块，可惜法医未能从中获取有效线索。

与此同时，宋哲走访时获悉门卫曾拾获一个可疑包裹，内装女性用品和喜帖。就在案情陷入僵局之际，卫国平从学校老师处得知薛家键有位梁姓女友，曾有人目睹二人在树林激烈争吵，此后该女子再未出现在校园。