小刚收集到一瓶浑浊的太湖水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如下所示。请回答以下问题。

（1）操作①的名称是        。
（2）操作②向滤液C中加入_________，利用其吸附性除去水样中的颜色和异味。此过程主要发生    变化（填“物理”、“化学”）。
（3）小刚取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多泡沫出现，说明液体D是      （填“硬水”、“软水”）。
（4）消毒剂高铁酸钠（化学式为Na₂FeO₄）集氧化、凝聚、杀菌等功能于一体，目前被广泛应用于自来水净化。高铁酸钠中铁元素的化合价为     。