《2025年点石成金金牌夺冠九年级化学全一册人教版辽宁专版》

11. 项目式探究 水的净化及电解（11分）我国北方的水比南方的更“硬”一些，烧水时易产生水垢。
任务一：硬水成分分析
(1) 水质“硬”是由于水中含有较多Ca²⁺、Mg²⁺（填离子符号）。
任务二：实验室净化天然水的流程
(2) 图1是实验室净化天然水的流程：


【原理分析】Ⅰ. 请从“沉降”“蒸馏”“蒸发”“吸附”“过滤”中选择合适的关键词填空，图中方框内：A沉降；B蒸馏。
Ⅱ. 自来水厂可利用明矾[化学式为${KAl(SO_{4})_{2}· 12H_{2}O}$]溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。${KAl(SO_{4})_{2}· 12H_{2}O}$中含有的带电原子团是SO₄²⁻（填离子符号）。
Ⅲ. 操作过程：在过滤时，同学们使用符合要求的实验仪器进行实验，发现得到的滤液仍然浑浊，可能的原因是滤纸破损(合理即可)。
任务三：探究影响电解水反应快慢的因素
(3) 用净化后得到的蒸馏水探究影响电解水反应快慢的因素，装置如图2所示（气密性良好）。
【进行实验】$20\ {^{\circ}C}$时，在不同条件下进行实验，数据记录如下：

【解释与结论】Ⅰ. 电解水的化学方程式为$2H₂O\overset{通电}{=}2H₂↑+O₂↑$，b管内产生的气体是氧气(O₂)。
Ⅱ. B组实验⑤中的$x = $10。对比实验②④，可得出的结论是其他条件相同时，向蒸馏水中加入氢氧化钠，可以加快电解水的反应速率。
【反思与评价】Ⅲ. 通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有电压、水中是否添加氢氧化钠及水中添加氢氧化钠的量（写两点）。
Ⅳ. 表中部分数据氢气与氧气的体积比相对于理论值较大，从物质性质角度分析可能的原因是相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气。

答案： 11.(每空1分)
任务一：
(1)Ca²⁺、Mg²⁺
任务二：
(2)I.沉降 蒸馏 II.SO₄²⁻
Ⅲ.滤纸破损(合理即可)
任务三：$(3)I.2H₂O\overset{通电}{=}2H₂↑+O₂↑$
氧气(O₂)
II.10 其他条件相同时，向蒸馏水中加入氢氧化钠，可以加快电解水的反应速率
Ⅲ.电压、水中是否添加氢氧化钠及水中添加氢氧化钠的量
IV.相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气