Question

28、小華同學為了探究明礬的凈水原理，做了如下實驗，請完成實驗報告：（已知明礬的化學式為KAl（SO4）2?12H2O，它在水中能全部解離成K⁺、Al³⁺和SO₄^2-）

實驗步驟	實驗現象	結論
①在蒸餾水中加入少量明礬，攪拌	明礬全部溶解	明礬能溶解
②在渾濁的天然水中加少量明礬，攪拌靜置	天然水變澄清	明礬吸附水中小顆粒泥塵聚集成大的，沉降
③在渾濁的天然水中加少量硫酸鋁，攪拌靜置	天然水變澄清	硫酸鋁有明礬的吸附作用
④在渾濁的天然水中加少量硫酸鉀，攪拌靜置	天然水仍渾濁	硫酸鉀無明礬的吸附作用
⑤在渾濁的天然水中加少量氯化鋁，靜置沉淀	天然水變澄清	氯化鋁有明礬的吸附作用

由以上所有實驗可知：
（1）具有凈水作用的除明礬以外，還有

硫酸鋁

、

氯化鋁

．
（2）說明明礬的凈水作用與其中的

Al³⁺

有很大的關系．

Answer 1

分析：根據題意，探究實驗欲通過對比實驗探明礬溶液中的K⁺、Al³⁺和SO₄^2-三種離子在凈水時是哪種離子在起作用；因此注意判斷所加試劑對河水的影響及加入試劑的溶液中所含有的離子，并通過所出現現象與溶液中離子的特點，歸納出與凈水作用有關的離子．此類問題為近年中考中的難度較大的問題．

解答：解：明礬能溶于水，向河水中加入明礬、硫酸鋁、氯化鋁都能使河水變澄清，說明這三種物質都具有凈水的作用；而加入的硫酸鉀不能使河水變澄清，說明硫酸鉀并不具有凈水的作用；
（1）在渾濁的天然水中加少量硫酸鋁或氯化鋁，攪拌靜置后，天然水都能變澄清，說明硫酸鋁或氯化鋁也都具有凈水作用；
（2）明礬的溶液中含有K⁺、Al³⁺和SO₄^2-，硫酸鋁溶液中含有Al³⁺和SO₄^2-，氯化鋁溶液含有Al³⁺和Cl^-，硫酸鉀溶液中含K⁺和SO₄^2-，因為明礬、硫酸鋁、氯化鋁都具有凈水作用而硫酸鉀卻不具有同樣的作用，所以可判斷溶液中的Al³⁺具有凈水的作用；
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	結論
①在蒸餾水中加入少量明礬，攪拌	明礬全部溶解	明礬能溶解
②在渾濁的天然水中加少量明礬，攪拌靜置	天然水變澄清	明礬吸附水中小顆粒泥塵聚集成大的，沉降
③在渾濁的天然水中加少量硫酸鋁，攪拌靜置	天然水變澄清	硫酸鋁有明礬的吸附作用
④在渾濁的天然水中加少量硫酸鉀，攪拌靜置	天然水仍渾濁	硫酸鉀無明礬的吸附作用
⑤在渾濁的天然水中加少量氯化鋁，靜置沉淀	天然水變澄清	氯化鋁有明礬的吸附作用

（1）硫酸鋁；氯化鋁；
（2）Al³⁺．

點評：此類問題因涉及微觀粒子作用或性質的探究，需要較強的分析與歸納能力，因而為近年來側重能力考查的考試所青睞．