Question

（7分）明礬[化學(xué)式為KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一種常用的凈水劑。小華同學(xué)為了探究明礬的凈水原理，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：
【提出問題】明礬為什么能夠凈水？
【查閱資料】材料一：凈水原理是，凈水劑具有較大表面積或者凈水劑粒子與水反應(yīng)生成表面積較大的物質(zhì)，把水中的細(xì)小漂浮顆粒吸附到表面，使其密度加大并下沉。
材料二：明礬[KAl(SO₄)₂·12H₂O]在水溶液中可以解離出K⁺、Al³⁺、SO₄^2-。
【提出猜想】猜想1：K⁺能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想2：Al³⁺能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想3：SO₄^2-能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想4：K⁺、Al³⁺、SO₄^2-均能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
【完成實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	水樣（稍渾濁）體積（mL）	實(shí)驗(yàn)操作	觀測(cè)時(shí)間	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	20	向水樣中加入KCl溶液	5分鐘	仍渾濁
②	20	向水樣中加入Na2SO4溶液	5分鐘	仍渾濁
③	20	向水樣中加入Al2(SO4)3溶液	5分鐘	變澄清
④	20	向水樣中加入AlCl3溶液	5分鐘	變澄清

【得出結(jié)論】實(shí)驗(yàn)    證明SO₄^2-無凈水作用，實(shí)驗(yàn)       證明K⁺無凈水作用；猜想    成立。
【交流反思】（1）小芳同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)①和④是多余的，你           （填“支持”或“不支持”）她的觀點(diǎn)，理由是                                      。
（2）       （填“能”或“不能”）把實(shí)驗(yàn)③省去。
（3）小莉同學(xué)聯(lián)想到自來水的生產(chǎn)過程中會(huì)用到活性炭去除水中異味，他認(rèn)為活性炭的作用原理與明礬相同，你同意她的觀點(diǎn)嗎？[注意：若答對(duì)本小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過60分。]
         （填“同意”或“不同意”），理由是                                 

Answer 1

【得出結(jié)論】②（1分）    ①（1分）    3（1分）
【交流反思】（1）不支持（1分）  
若Al3+、SO42-均能凈水，僅靠實(shí)驗(yàn)②和③無法得出正確結(jié)論（2分）（敘述合理即可）
（2）能（1分）
（3）不同意（2分）  活性炭的作用過程是物理，明礬則是化學(xué)變化（2分）
或 同意（2分）  都是利用具有較大表面積的物質(zhì)產(chǎn)生吸附作用（2分）

試題分析：【得出結(jié)論】實(shí)驗(yàn)②加入的硫酸鈉中含SO₄^2-，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為仍渾濁；可說明硫酸根離子無凈水作用。實(shí)驗(yàn)①加入了氯化鉀且現(xiàn)象為仍渾濁，可說明K⁺無凈水作用；猜想1成立。
【交流反思】（1）若Al³⁺、SO₄^2-均能凈水，僅靠實(shí)驗(yàn)②和③無法得出正確結(jié)論。所以應(yīng)完成實(shí)驗(yàn)①和④。
（2）因?qū)嶒?yàn)②已說明硫酸根離子無凈水作用。和實(shí)驗(yàn)④結(jié)合即可說明Al³⁺有凈水作用。所以可把實(shí)驗(yàn)③省去。
（3）木炭和明礬都是利用具有較大表面積的物質(zhì)產(chǎn)生吸附作用，二者的作用原理相同。