4. (2025·苏州高新区三模)某兴趣小组进行水质调查时发现学校池塘水较浑浊,进行了相关实验探究。
【查阅资料】①明矾溶于水,生成的$Al(OH)_{3}$胶体会吸附水中悬浮物使之沉降,从而达到净水目的。②$Al(OH)_{3}$胶体能溶于酸。③净水效果可用浊度去除率$A$表示,$A$值越大表示净水效果越好。
Ⅰ. 探究影响明矾净水效果的因素。
【提出猜想】
猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制明矾溶液和稀硫酸。
(1)用溶质质量分数为$98\%$的浓硫酸(密度约为$1.8g· mL^{-1}$)加水稀释配制$100g$溶质质量分数为$9.8\%$的稀硫酸(密度近似等于$1g· mL^{-1}$),需要量取浓硫酸的体积约为
【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置$t\ min$,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。

【数据分析,交流讨论】
(2)实验①②③用于探究猜想a是否成立,则$V_{1}=$
(3)实验测得$A_{1}>A_{2}>A_{3}$,由此得出的结论是
(4)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是
(5)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是
Ⅱ. 比较不同絮凝剂净水效果。
【进行实验】明矾和硫酸铁均可作为絮凝剂用于污水处理,取一定量池塘水样分别加入$5\%$的明矾溶液和$5\%$的硫酸铁溶液各$100g$进行实验,浊度去除率与絮凝剂的浓度、净水时间的关系如图甲和图乙所示。

(6)分析图甲,浊度去除率随两种絮凝剂浓度的增加而呈现
(7)由图乙所示,用两种絮凝剂净水时,为了达到更好净化效果的做法是
【查阅资料】①明矾溶于水,生成的$Al(OH)_{3}$胶体会吸附水中悬浮物使之沉降,从而达到净水目的。②$Al(OH)_{3}$胶体能溶于酸。③净水效果可用浊度去除率$A$表示,$A$值越大表示净水效果越好。
Ⅰ. 探究影响明矾净水效果的因素。
【提出猜想】
猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制明矾溶液和稀硫酸。
(1)用溶质质量分数为$98\%$的浓硫酸(密度约为$1.8g· mL^{-1}$)加水稀释配制$100g$溶质质量分数为$9.8\%$的稀硫酸(密度近似等于$1g· mL^{-1}$),需要量取浓硫酸的体积约为
$5.6\ \mathrm{mL}$
(结果精确至$0.1mL$)。【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置$t\ min$,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
【数据分析,交流讨论】
(2)实验①②③用于探究猜想a是否成立,则$V_{1}=$
$2.5$
。(3)实验测得$A_{1}>A_{2}>A_{3}$,由此得出的结论是
其他条件相同时,加入$1\%$明矾溶液体积越大,净水效果越好(合理答案均可)
。(4)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是
$A_1>A_4>A_5$
(用$A$的大小关系表示)。(5)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是
$\mathrm{Al(OH)}_3$胶体与硫酸发生中和反应,影响净水效果
。Ⅱ. 比较不同絮凝剂净水效果。
【进行实验】明矾和硫酸铁均可作为絮凝剂用于污水处理,取一定量池塘水样分别加入$5\%$的明矾溶液和$5\%$的硫酸铁溶液各$100g$进行实验,浊度去除率与絮凝剂的浓度、净水时间的关系如图甲和图乙所示。
(6)分析图甲,浊度去除率随两种絮凝剂浓度的增加而呈现
先增加后减小
的趋势,浊度去除率较好的絮凝剂是硫酸铁溶液
。(7)由图乙所示,用两种絮凝剂净水时,为了达到更好净化效果的做法是
延长静置时间
。答案
4.(1)$5.6\ \mathrm{mL}$ (2)$2.5$(3)其他条件相同时,加入$1\%$明矾溶液体积越大,净水效果越好(合理答案均可)(4)$A_1>A_4>A_5$(5)$\mathrm{Al(OH)}_3$胶体与硫酸发生中和反应,影响净水效果(6)先增加后减小硫酸铁溶液(7)延长静置时间
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