（2026·江苏苏州期中节选）化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目式学习。
任务一:检测水质。
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准如表。
| 类别 | 极软水 | 软水 | 中硬水 | 硬水 | 高硬水 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 以$\ce{CaCO_{3}}$浓度计/($\ce{mg· L^{-1}}$) | 0~75 | 75~150 | 150~300 | 300~450 | 450~700 |


（1）同学们取少量水库水，用便携式水硬度检测仪测得该水库水的硬度为286.2 mg/L，说明该水库水属于（填水的类别）。
任务二:水的净化。
（2）活性炭能除去水中的异味，是因为活性炭具有良好的性。水中的细菌、病毒等微生物被超滤膜除去，则细菌、病毒等微生物的粒径（填“大于”或“小于”）超滤膜的孔径。
（3）自来水厂常用明矾等物质作混凝剂，明矾$\ce{[KAl(SO_{4})_{m} · 12H_{2}O]}$化学式中的$m=$。
（4）图1中①②处需填入活性炭和石英砂，最佳的装填顺序应是（填字母）。
A. ①石英砂→②活性炭
B. ①活性炭→②石英砂
（5）离子交换树脂中阳离子交换柱的交换过程如图2所示（图中阴离子未画出）。
① 1个$\ce{Mg^{2+}}$可以交换出个$\ce{Na^{+}}$。
② 离子交换树脂（填“能”或“不能”）起到软化水的作用。
任务三:探究水的组成。


（6）小组的同学按照图3装置进行电解水实验，观察到玻璃管a产生气体体积为10 mL，则玻璃管b产生气体体积约为mL，写出该反应的符号表达式是，此过程中的能量转化形式为下列中的（填字母）。
A. 电能转化为化学能
B. 化学能转化为电能
任务四:探究影响电解水速率的因素。
使用不同材质电极和电解液进行实验，探究不同材质电极和电解液对实验结果的影响。现象和两极产生的$V(\ce{O_{2}}):V(\ce{H_{2}})$情况如下表。
| 电解液(浓度10％) | 稀硫酸 | 氢氧化钠溶液 |
| --- | --- | --- |
| 现象或两极产生的$V(\ce{O_{2}}):V(\ce{H_{2}})$ | 炭棒 | 1.1:6.9 | 1.0:7.0 |
| | 铜棒 | 正极气泡很少 | 3.3:7.7 |
| | 铁丝 | 铁丝溶解 | 3.2:6.5 |
（7）通过比较，本实验中最佳电极和电解液分别是，理由是。
任务五:重温历史——拉瓦锡探究水的组成实验。
【查阅资料】碱石灰能吸收水蒸气。
兴趣小组利用图4装置重温拉瓦锡探究水的组成实验，将水蒸气通过盛有铁粉的玻璃管，在高温的条件下，经检验有黑色固体（四氧化三铁）生成，同时得到了氢气。
（8）水蒸气与铁发生反应的符号表达式为。
（9）若缺少装置B，通过“C中观察到烧杯内壁有水雾”（填“能”或“不能”）得出反应中有氢气产生，理由是。