Question

为了探究“水的净化”过程，我校九（1）班实验小组从东沙河中取了水样，观察到：水样浑浊，悬浮有固体小颗粒，散发出淡淡的鱼腥味．现对水样进行如下处理：
（1）向水样中加入明矾搅拌溶解，加入明矾的目的______，静置一段时间后，进行______（填操作名称），除去水样中固体小颗粒，再向水样中加入活性炭，利用其______性除去水样中的颜色和异味，该过程属于______变化（填“物理”或“化学”），此时得到澄清透明无色无味的水，这种水是______（填“纯净物”或“混合物”）．
（2）通入氯气杀菌消毒，得到自来水，发生的反应如下：Cl₂+H₂O=HCl+HClO（次氯酸）．请判断该反应中涉及的Cl₂、HCl、HClO中氯元素的化合价分别为______、______、______．
（3）这样得到的自来水是硬水还是软水？请你设计实验进行检验．（简要写出实验步骤现象和结论）

步骤	现象	结论

Answer 1

解：（1）明矾具有使水中不溶性固体小颗粒凝聚的作用，而使小颗粒形成较大颗粒加快沉降；静置后进行过滤，可除去水中不溶性固体，再加入活性炭，利用活性炭具有吸附性，除去水中颜色和异味，在这个过程中没有新物质产生，因此属于物理变化；通过以上净化的水仍含有可溶性杂质，虽然澄清透明但仍为混合物；
（2）Cl₂为单质，其中Cl元素化合价为0；根据化合物中各元素化合价代数和为0，HCl、HClO中氯元素的化合价分别为0-（+1）=-1，0-（+1）-（-2）=+1；
（3）向自来水中加入肥皂水，若出现泡沫较少而有较多浮渣，则水为硬水；
故答案为：
（1）①吸附杂质，使其沉淀；②过滤；③吸附；④物理；⑤混合物．
（2）0；-1；+1；
（3）取少量水样注入烧杯，加入肥皂水搅拌，如果有较多的浮渣出现，是硬水．

分析：（1）根据明矾与活性炭在净化水中所起到的不同作用，分析使用两物质对水进行净化所得到结果；
（2）利用化合物的化学式，根据化合物中各元素化合价代数和为0，计算其中Cl元素化合价；
（3）根据硬水、软水组成上的差异所形成的变化的不同，采取加肥皂水的方法区分两种水．
点评：本题为对与水有关知识的综合考查，题目难点不大但涉及知识点较多，养成勤于归纳的习惯对于解答类似问题会有较大帮助．