晋祠难老泉闻名天下。某化学兴趣小组的同学们在相关人员的帮助下,采集了晋祠水域的水样,并进行探究。
【查阅资料】
\(\rm{①}\)早期晋祠水中主要含有\(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)、\(\rm{HCO_{3}^{-}}\)和少量\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)
\(\rm{②Mg(OH)_{2}}\) 是一种难溶于水的白色固体
\(\rm{③Ca(HCO_{3})_{2}}\) 能与 \(\rm{NaOH}\)发生反应,\(\rm{NaOH}\)过量时的反应是:\(\rm{2NaOH+Ca(HCO_{3})_{2}=CaCO_{3}↓+Na_{2}CO_{3}+2H_{2}O}\)
\(\rm{④}\)随着工业发展,该水域内水位下降。导致难老泉断流。且工业排放物导致水中\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)含量日趋升高,水中高浓度硫酸盐会引起腹泻。
【实验探究】
\(\rm{(1)}\)收集到的水样中有泥沙较多的悬浮物等,通过 ______ \(\rm{(}\)填操作名称\(\rm{)}\)得到澄清水样。
\(\rm{(2)}\)对水样进行浓缩,以确保实验现象明显。
\(\rm{(3)}\)验证水样中有\(\rm{Ca^{2+}}\)。
小明认为可以像水样中加入过量\(\rm{NaOH}\)溶液。若有白色沉淀,则说明水样中有\(\rm{Ca^{2+}.}\)其他同学认为此方案不正确,原因是 ______ 。之后同学们一起修改了方案,最终成功验证了水样中有\(\rm{Ca^{2+}}\)。
\(\rm{(4)}\)验证水样中有\(\rm{Cl^{-}}\)和\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)。
实验步骤 | 实验现象 | 实验目的 |
第Ⅰ步 | 取少量水样于试管中向其中加入过量稀硝酸 | ______ | 除去水中的\(\rm{HCO_{3}^{-}}\) |
第Ⅱ步 | 向第Ⅰ步反应后的溶液中加入过量 ______ 溶液 | 有白色沉淀生成 | 证明水样中含有\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)并除去\(\rm{SO_{4}^{2-}}\) |
第Ⅲ步 | 向第Ⅱ步反应后的溶液中加入 ______ 溶液 | ______ | 证明水样中含有\(\rm{Cl^{-}}\) |
【反思与评价】
\(\rm{①}\)第Ⅲ步中可能发生反应的一个化学方程式是 ______ 。
\(\rm{②}\)同学们猜想该水域的水,可能是硬水检验方法是 ______ 。
【总结与提升】
保护生命源泉,爱护人文景观,请提出一条保护难老泉,保护晋祠水的合理化建议 ______ 。