Question

13．明矾[化学式为KAl（SO₄）₂•12H₂O]是农村常用的一种净水剂，它在水中离解出K⁺、Al³⁺和SO₄^2-，甲同学为了探究明矾中每种粒子是否有净水作用，进行了如下实验，请填写表中空白：

实验操作	实验现象	结 论
在一杯浑浊的水中加入少量KCl，静置	烧杯中的水仍然浑浊	（1）K+、Cl-均没有净水作用
在一杯浑浊的水中加入少量Al2（SO4）3，静置	烧杯中的水变澄清	（2）Al3+或SO42-有净水作用

乙同学看到甲的方案后，认为该方案不完善，他对甲同学的方案进行补充完善，请你把乙同学补充方案中要达到的实验目的和所使用的试剂填入下表．可选试剂：NaCl，KCl，AlCl₃，K₂SO₄

实验目的	使用的试剂（填化学式）

净化后的水澄清透明，有同学认为是软水，另有同学认为是硬水，请你设计实验证明（每一种方法2分）

Answer 1

分析 根据加入KCl后，得出结论是K⁺、Cl^-没有净水作用，所以看到的现象是水仍然浑浊，加硫酸铝后水变澄清，说明Al³⁺、SO₄^2-中的一种或两种有净水作用；甲同学的实验方案之所以不完善，是因为还不能证明到底是Al³⁺还是SO₄^2-具有净水作用，还需要补充实验，要证明Al³⁺是否具有净水作用，可选用AlCl₃，要证明SO₄^2-是否具有净水作用，可选用K₂SO₄进行解答．

解答 解：加入KCl后，得出结论是K⁺、Cl^-没有净水作用，所以看到的现象是水仍然浑浊，加硫酸铝后水变澄清，说明Al³⁺、SO₄^2-中的一种或两种有净水作用；
甲同学的实验方案之所以不完善，是因为还不能证明到底是Al³⁺还是SO₄^2-具有净水作用，还需要补充实验，要证明Al³⁺是否具有净水作用，可选用AlCl₃，要证明SO₄^2-是否具有净水作用，可选用K₂SO₄；可以通过肥皂水或加热的方式检验水的硬度；
故答案为：（1）K⁺、Cl^-均没有净水作用；（2）Al³⁺或SO₄^2-有净水作用；
把乙同学补充方案中要达到的实验目的和所使用的试剂填入下表：

实验目的	使用的试剂（填化学式）
Al3+是否有净水作用	AlCl3
SO42-是否有净水作用	K2SO4

方法1：向净化后的水中加入肥皂水搅拌，泡沫多的为软水； 泡沫少（或有浮渣）的为硬水．
方法2：加热煮沸净化后的水，产生水垢较多的为硬水；产生水垢较少的为软水．

点评 本题是一道探究性题目，解这类题目时，要充分考虑各种物质对实验现象的影响，并且能够根据实验现象进行正确地分析、判断，从而得出正确的结论．实验方案的设计题必须考虑问题全面，在验证的时候定量、变量要设置好．