为了探究“水的净化”过程，我校九（1）班实验小组从东沙河中取了水样，观察到：水样浑浊，悬浮有固体小颗粒，散发出淡淡的鱼腥味。现对水样进行如下处理：
⑴向水样中加入明矾搅拌溶解，加入明矾的目的                            ，静置一段时间后，进行             （填操作名称），除去水样中固体小颗粒，再向水样中加入活性炭，利用其        性除去水样中的颜色和异味，该过程属于        变化（填“物理”或“化学”），此时得到澄清透明无色无味的水，这种水是       （填“纯净物”或“混合物”）。
⑵通入氯气杀菌消毒，得到自来水，发生的反应如下：Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸)。请判断该反应中涉及的Cl2、HCl、HClO中氯元素的化合价分别为    、   、    。
⑶这样得到的自来水是硬水还是软水？请你设计实验进行检验。（简要写出实验步骤现象和结论）