Question

（7分）明矾[化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理，进行了如下实验探究：
【提出问题】明矾为什么能够净水？
【查阅资料】材料一：净水原理是，净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质，把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。
材料二：明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]在水溶液中可以解离出K⁺、Al³⁺、SO₄^2-。
【提出猜想】猜想1：K⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想2：Al³⁺能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想3：SO₄^2-能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想4：K⁺、Al³⁺、SO₄^2-均能与水反应产生表面积较大的物质。
【完成实验】

实验序号	水样（稍浑浊）体积（mL）	实验操作	观测时间	实验现象
①	20	向水样中加入KCl溶液	5分钟	仍浑浊
②	20	向水样中加入Na2SO4溶液	5分钟	仍浑浊
③	20	向水样中加入Al2(SO4)3溶液	5分钟	变澄清
④	20	向水样中加入AlCl3溶液	5分钟	变澄清

【得出结论】实验    证明SO₄^2-无净水作用，实验       证明K⁺无净水作用；猜想    成立。
【交流反思】（1）小芳同学认为实验①和④是多余的，你           （填“支持”或“不支持”）她的观点，理由是                                      。
（2）       （填“能”或“不能”）把实验③省去。
（3）小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味，他认为活性炭的作用原理与明矾相同，你同意她的观点吗？[注意：若答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。]
         （填“同意”或“不同意”），理由是                                 

Answer 1

【得出结论】②（1分）    ①（1分）    3（1分）
【交流反思】（1）不支持（1分）  
若Al3+、SO42-均能净水，仅靠实验②和③无法得出正确结论（2分）（叙述合理即可）
（2）能（1分）
（3）不同意（2分）  活性炭的作用过程是物理，明矾则是化学变化（2分）
或 同意（2分）  都是利用具有较大表面积的物质产生吸附作用（2分）

解析试题分析：【得出结论】实验②加入的硫酸钠中含SO₄^2-，且实验现象为仍浑浊；可说明硫酸根离子无净水作用。实验①加入了氯化钾且现象为仍浑浊，可说明K⁺无净水作用；猜想1成立。
【交流反思】（1）若Al³⁺、SO₄^2-均能净水，仅靠实验②和③无法得出正确结论。所以应完成实验①和④。
（2）因实验②已说明硫酸根离子无净水作用。和实验④结合即可说明Al³⁺有净水作用。所以可把实验③省去。
（3）木炭和明矾都是利用具有较大表面积的物质产生吸附作用，二者的作用原理相同。
考点：科学探究