Question

在6月5日“世界环境日：活动中，某举小组对生产及生活废水进行了探究．
（1）第一小组同学在学校附近的一家化工厂调查，发现该厂在生产过程中用到了硫酸．
猜想：该工厂排放的废水呈酸性．
设计实验：______．
进一步探究：取一定体积从该厂排出的含硫酸的废水与一定量的氢氧化钠溶液混合后，溶液恰好呈中性．若改用跟该氢氧化钠溶液的质量和溶质质量分数均相同的氢氧化钾溶液与上述一定体积的废水混合，所得溶液的pH______ 7（填“＜”、“＞”、“=”）．
（2）另一小组同学在城市的一条小河中取了水样，发现水样浑浊，便在浑浊的水中加入适量的明矾，通过搅拌、静置后，发现水变得澄清了．
查阅资料：明矾[化学式：KAl（SO₄）₂•12H₂O]是一种常见的净水剂，它在水中解离出的离子主要有K⁺、Al³⁺、SO₄²⁺．
提出问题：明矾中哪一种离子有净水作用？
设计实验：小敏进行了如下实验，请填写表中空白：

实验操作	实验现象	实验结论
在一杯浑浊的水中加入少量KCl，静置	烧杯中的水仍然浑浊	K^+和Cl^-都没有净水作用
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

完善方案：小敏的实验方案不完善，需要对方案进行补充．请你将补充方案中的实验目的和所使用的试剂填入下表：

实验的目的	使用的试剂
Al^3+是否有净水作用

Answer

（1）利用酸碱指示剂可确定溶液的酸碱性；改用氢氧化钾与硫酸反应要判断溶液的酸碱性需经过计算．
（2）硫酸铝能够净化水，硫酸铝在水中能够离解出的离子是A13+、SO42-．
【解析】
（1）因为用酸碱指示剂可判断废水的酸碱性，由猜想该工厂排放的废水呈酸性．故答案为：取少量样品于试管中，滴入紫色石蕊试液，试液变成红色
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
 80    98
若改成相同质量的氢氧化钾，则有
 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
 112    98
可以看出消耗相同质量的硫酸，需要氢氧化钾的质量多，故硫酸有剩余，溶液呈酸性，所以其PH小于7，所以本题答案为：pH＜7．
（2）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，硫酸铝溶液中含有铝离子和硫酸根离子，硫酸铝溶液能够净化水，可能是铝离子具有净化水的作用，也可能是硫酸根离子具有净化水的作用；Al2（SO4）3中的Al3+、SO42有一种或两种离子有净水性．为了证明铝离子具有净化水的作用，可以用氯化铝净化水，结果是氯化铝能够净化水，说明铝离子具有净水作用．为了让明硫酸根离子是否具有净化水的作用，可以用硫酸钾，硫酸钾中含有钾离子和硫酸根离子，钾离子不具有净水作用，因此可通过水是否澄清验证硫酸根离子的净水作用．
故答案为：（1）取少量样品于试管中，滴入紫色石蕊试液，试液变成红色．＜
（2）

实验操作 实验现象 实验结论

Al2（SO4）3中的Al3+、SO42有一种或两种离子有净水性．

实验的目的 使用的试剂
AlCl3
SO42-是否有净水作用 K2SO4