Question

（7分）明礬[化學式為KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一種常用的凈水劑。小華同學為了探究明礬的凈水原理，進行了如下實驗探究：
【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生成表面積較大的物質，把水中的細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⁺能與水反應產生表面積較大的物質。
猜想2：Al³⁺能與水反應產生表面積較大的物質。
猜想3：SO₄^2-能與水反應產生表面積較大的物質。
猜想4：K⁺、Al³⁺、SO₄^2-均能與水反應產生表面積較大的物質。
【完成實驗】

實驗序號	水樣（稍渾濁）體積（mL）	實驗操作	觀測時間	實驗現象
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

【得出結論】實驗    證明SO₄^2-無凈水作用，實驗       證明K⁺無凈水作用；猜想    成立。
【交流反思】（1）小芳同學認為實驗①和④是多余的，你           （填“支持”或“不支持”）她的觀點，理由是                                      。
（2）       （填“能”或“不能”）把實驗③省去。
（3）小莉同學聯想到自來水的生產過程中會用到活性炭去除水中異味，他認為活性炭的作用原理與明礬相同，你同意她的觀點嗎？[注意：若答對本小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分。]
         （填“同意”或“不同意”），理由是                                 

Answer 1

【得出結論】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，僅靠實驗②和③無法得出正確結論（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，明礬則是化學變化（2分）
或 同意（2分）  都是利用具有較大表面積的物質產生吸附作用（2分）

解析試題分析：【得出結論】實驗②加入的硫酸鈉中含SO₄^2-，且實驗現象為仍渾濁；可說明硫酸根離子無凈水作用。實驗①加入了氯化鉀且現象為仍渾濁，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，僅靠實驗②和③無法得出正確結論。所以應完成實驗①和④。
（2）因實驗②已說明硫酸根離子無凈水作用。和實驗④結合即可說明Al³⁺有凈水作用。所以可把實驗③省去。
（3）木炭和明礬都是利用具有較大表面積的物質產生吸附作用，二者的作用原理相同。
考點：科學探究