Question

2010年4月14日中国青海玉树发生里氏7.1级地震，灾区饮水安全成为人们关注的重要问题．请你运用以下资料以所学的化学知识为灾区人民提供饮水安全常识．
（1）向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行    （填操作名称），除去固体小颗粒，再向滤液中加入活性炭，利用其    性除去水样的颜色和异味，该过程属于    （填”物理”或”化学”）变化．
（2）测定水样的酸碱度可先用    ；检验水样是硬水还是软水，可用的物质是    ．
（3）要使水质满足人体健康的需要，还应该向其中加入消毒，现有一种高效的饮用水消毒剂”ClO₂”，其中氯元素的化合价为    ，制取ClO₂反应为：X+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl，则X的化学式为    ．

Answer

本题是一道综合考题，既考查了净水的方法和硬水软水的区别，又考查了化合价的求法及质量守恒定律．解答时要根据化合价规律和化学方程式的书写规则来解．
【解析】
（1）向水样中加入明矾搅拌溶解后，可使小颗粒泥尘聚集成大的颗粒，但要想把不溶性固体较彻底的除去，还需要过滤，要把有色、有异味的物质除去，就必须用活性炭，利用它的吸附性，在这个变化过程中没有生成其他物质，所以这是物理变化；
（2）测定溶液的酸碱度，比较常用且简单的方法是PH试纸；检验水样是硬水还是软水，较常用的试剂是肥皂水；
（3）要求二氧化氯中氯元素的化合价，就要利用化合物中正负化合价的代数和为零这个规则，
设氯的化合价为x，则有x+（-2）×2=0，
解这个方程，可得x=+4；
在化学反应中原子的种类和数目在化学反应前后都不变，因此可化学方程式推出X的化学式为Cl2．
故答案是：（1）过滤、吸附、物理；
（2）PH试纸、肥皂水；
（3）+4、Cl2．