10. 饮用水安全与人们的健康息息相关。水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。以下是学生在“自制净水器”项目活动中设计的净水器装置示意图。

资料：离子交换树脂选择的是抛光树脂，可将水中混有的阴、阳离子交换成$\ce{H^{+}}$和$\ce{OH^{-}}$，最终结合成水，达到净水的目的。
（1）装置中的填料鹅卵石和石英砂的主要作用是（填操作名称），该操作能除去水中的（选填序号）。
①泥沙 ②色素 ③异味
（2）硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，写出镁离子的离子符号$\ce{Mg^{2+}}$。利用上述净水器（选填“能”或“不能”）将硬水软化。
（3）观察装置的连接方式，进水口设计在瓶子的下方，这样设计的优点是。

10.（1）过滤 ①
（2）$\ce{Mg^{2+}}$ 能
（3）保证水与净水材料充分接触，净水效果更好（或防止堵塞等）

【分析】
本题围绕自制净水器考查水的净化相关知识，需结合各净水材料的作用、硬水软化原理及装置设计的合理性逐一分析：
（1）鹅卵石和石英砂可分离水中不溶性固体，对应过滤操作，仅能除去不溶性杂质；
（2）根据资料，离子交换树脂可交换硬水中的钙、镁离子，实现硬水软化；
（3）进水口在下方的设计，能让水流与净水填料充分接触，同时避免杂质堵塞，提升净水效果。
【解析】
（1）鹅卵石和石英砂的颗粒间隙可阻挡水中不溶性固体，起到过滤作用；过滤操作只能除去水中不溶性的泥沙，色素、异味需活性炭吸附，故填过滤、①。
（2）镁离子的离子符号为$\ce{Mg^{2+}}$；根据资料，离子交换树脂可将水中的钙、镁离子交换为$\ce{H^{+}}$和$\ce{OH^{-}}$，减少可溶性钙、镁化合物，因此该净水器能软化硬水，故填能。
（3）进水口在瓶子下方，水流经过各净水填料时，能保证水与净水材料充分接触，同时避免不溶性杂质堆积堵塞，提升净水效果，故填保证水与净水材料充分接触，净水效果更好（或防止堵塞等）。
【答案】
（1）过滤；①
（2）$\ce{Mg^{2+}}$；能
（3）保证水与净水材料充分接触，净水效果更好（或防止堵塞等）
【知识点】
水的净化、硬水软化、离子符号书写
【点评】
本题结合自制净水器装置，考查水净化的基础知识点，需理解各净水材料的作用及装置设计的原理，属于水净化部分的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.5