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________，其主要作用是除去水中________杂质(填“可溶性”或“不溶性”)。(2)操作②向滤液C中加入活性炭，利用其________作用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，此现象说明液体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_______。