《2025年启东中学作业本九年级化学上册人教版苏北专版》

11.水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。
Ⅰ.探究水的组成实验

(1)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图甲所示。
①该反应的化学符号表达式为$Fe + H_{2}O\xrightarrow{高温}Fe_{3}O_{4} + H_{2}$。
②加热铁粉前,应先通入一段时间水蒸气,原因之一是排尽装置中的空气,防止氢气不纯,高温下发生爆炸。
(2)电解水实验的简易装置如图乙所示,b中收集到的气体是$O_{2}$；电解水属于分解反应；从能量变化角度看,电解水是将电能转化为化学能；从微观角度看,如图丙电解水的微观过程中,微观粒子运动变化的先后顺序是①②⑤③,该变化中的最小粒子是氢原子、氧原子。
Ⅱ.水的净化
化学兴趣小组收集了一瓶浑浊的运河的河水,模拟自来水厂进行水的净化过程,其实验过程如图丁所示。

(3)自来水厂常用明矾作絮凝剂,明矾$[KAl(SO_4)ₘ·12H_2O]$能作絮凝剂,是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝,则m=2,氢氧化铝的化学式为$Al(OH)_{3}$。
(4)操作1中所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。超滤膜原理相当于操作1,膜表面密布许多细小的微孔,只允许直径小于膜表面微孔径的物质通过。
【拓展应用】某病毒的直径为0.08~0.12微米,带有病毒的飞沫直径一般为1~10微米。常用的三种口罩过滤孔径如下:
A.普通16层纱布口罩在100微米左右 B.单层无纺布口罩在10微米左右
C.N95专业口罩在0.1微米左右
三种口罩在防控该病毒过程中最有效的是C。
(5)将净化水煮沸,加热煮沸除了杀菌消毒之外,还起到的作用是降低水的硬度。

答案： Ⅰ.
(1)① $Fe + H_{2}O\xrightarrow{高温}Fe_{3}O_{4} + H_{2}$ ② 爆炸
(2) $O_{2}$ 分解反应 电 ①②⑤③ 氢原子、氧原子
Ⅱ.
(3) 2 $Al(OH)_{3}$
(4) 漏斗 小于
【拓展应用】C
(5) 降低水的硬度