【查阅资料】焦化厂生产中的主反应之一是炭与水蒸气反应，所以要求所用原料水的硬度尽量低一些为好。

【进行检测】焦化厂的工作人员帮同学们取了少量生产用水，同学们用检测了其硬度，观察到，说明该水样为硬水。

【咨询专家】同这们向工厂的化工专家咨询焦炉煤气的生产原理，专家介绍，该过程的主要反应之一是C+H₂OCO+H₂ ， 工业上也有用电解水的原理制取氢气，但生产焦炉煤气获得氢气方法更优。

【实验模拟】同学们在实验室中用电解水的方法制取了少量氢气(如图)。

步骤I：在电解器玻璃管a、b里加满3%的硫酸钠溶液，接通直流电源，观察到。

步骤Ⅱ：切断装置中的电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中的气体。

【分析评价】

①步骤I中有关反应的符号表达式为。

②实验中硫酸钠的作用是。

③与电解水制取氢气相比，生产焦炉煤气获得氢气的方法的优点是。

【观察设计】同学们观察到焦化厂生产后的废水呈现黑色，猜想其中含有煤粉、可溶性有毒物质等，他们设计并制作了简易净水器对废水进行处理，装置中的X应该是。

【反思评价】同学们认为，利用此简易净水器处理后的水可能还达不到焦化厂原料用水的标准，原因是，因此还需进一步处理。

【成果展示】同学们回到学校后，将在焦化厂的所见、所思、所得进行了总结，写成海报与其他同学进行了分享。

铝的化学式为。