《2025年学业水平评价九年级化学全一册人教版》

19.（7分）某兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究水的电解
如图1是课本电解水实验，图2是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后，均吸取20 mL氢氧化钠溶液，接通电源。
（1）实验图2中观察到两支注射器内均有气泡产生，且左侧液面下降得比右侧液面快。经检验气体成分后，可推知水是由______组成的。
（2）改进后装置的优点有______（写一条）。
【任务二】探究影响电解水速率的因素
以收集20 mL氢气为标准，记录收集时间和收集到的氧气的体积，实验数据如下表所示：
（3）欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验对照组是______（填实验序号）。
（4）根据表中数据得出的结论是______（写一点）。
【任务三】探究电解水过程中出现的“异常”现象
兴趣小组使用石墨电极进行如图3所示电解水实验，添加澄清石灰水[主要成分为Ca(OH)₂]增强水的导电性。连接电源，除两极有气泡产生外，正极附近还出现明显的白色浑浊。兴趣小组的同学们对这一现象中出现的白色不溶物的成分和形成原因进行了探究。
（5）兴趣小组同学首先排除空气中的CO₂进入水中导致出现白色浑浊，原因是______。
（6）兴趣小组同学提出不同猜想，并设计相关实验进行验证。
①同学甲：取与上述实验相同体积的澄清石灰水于烧杯中，加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的白色浑浊现象，该实验的目的是______。
②同学乙：认为可能是采用石墨电极电解导致出现白色浑浊。该同学用铂电极替代石墨电极重复上述实验，一段时间后溶液中没有出现白色浑浊。
根据同学甲、乙的实验，推测电解水的过程出现白色浑浊的主要原因是______。

答案： （1）氢元素和氧元素
（2）便于观察气体体积（或节约药品等合理即可）
（3）①④⑤
（4）其他条件相同时，温度越高，电解水速率越快（或其他条件相同时，电压越高，电解水速率越快）
（5）空气中CO₂与澄清石灰水反应生成的白色浑浊应在溶液表面或整个溶液中，而实验中仅正极附近出现
（6）①排除温度升高导致Ca(OH)₂析出的可能
②石墨电极在电解过程中被氧化产生CO₂，与Ca(OH)₂反应生成CaCO₃白色浑浊
解析：（1）电解水生成氢气和氧气，证明水由氢、氧元素组成；（2）注射器刻度精确，便于观察气体体积；（3）探究温度影响，应控制电压相同，选①④⑤；（4）由①④⑤知温度越高，收集时间越短，速率越快；（5）空气中CO₂参与反应不会仅在正极附近浑浊；（6）①同学甲实验排除温度对Ca(OH)₂溶解度的影响；②石墨电极被氧化生成CO₂，与Ca(OH)₂反应生成CaCO₃沉淀。