第四单元
自然界的水
题 课题 2
水的净化
一、水的净化方法 自然界中的水都不是________(填“纯净物”或“混合物”)；通过吸附、沉淀、过滤和蒸馏等操作，均可以使水得到不同程度的净化，其中净化效果最好的操作是______。
1 ．静置沉淀 在水中加入明矾，利用明矾溶于水生成的________对杂质的吸附，使杂质沉降。
2 ．过滤 过滤可以分离________与_________的混合物。
过滤操作注意事项：“一贴二低三靠”。
“一贴”指________________________________________________。
“二低”：(1)__________________________________________________； (2)_______________________________________________________。
“三靠”：(1)____________________________________________________； (2)______________________________________________________； (3)______________________________________________________。
3 ．吸附 常用_________，因为它具有很强的________，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些可溶性的杂质，除去气味。
4 ．蒸馏 不仅可以除去不溶性杂质还可以除去____________杂质，通过蒸馏得到的蒸馏水是净化程度较高的水，可认为是纯水。
二、自来水厂净水过程 天然水→加______→ 沉淀→ _______→________吸附→消毒→自来水
三、 硬水和软水 1 ．定义 (1)硬水：含有较多可溶性_______化合物的水叫硬水。
(2)软水：不含或含较少可溶性________化合物的水叫软水。
2 ．区分方法 区别硬水和软水的试剂是_______，现象是______________________________________________。
3 ．硬水软化方法 (1)生活中，采用______法。
(2)实验室，采用_______法。
4 ．硬水的危害 (1)洗涤时浪费_______，且洗不净衣服，长期使用还会使衣物变硬。
(2)烧锅炉或烧水时浪费_______，甚至会引起锅炉_______。
【答案】一、纯净物
蒸馏
1．胶状物
2．不溶于液体的固体
液体
制作过滤器时，滤纸要紧贴在漏斗内壁
液面低于滤纸边缘
滤纸边缘低于漏斗口的边缘
盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒中部
玻璃棒轻靠在三层滤纸的一边
漏斗的下端管口要紧靠在烧杯的内壁上
3．活性炭
吸附性 4． 可溶性
二、明矾 过滤 活性炭
三、1．(1)钙、镁
(2)钙、镁
2．肥皂水
软水起泡沫多，硬水泡沫少且有浮渣产生
3．(1)煮沸
(2)蒸馏 4．(1)肥皂 (2)燃料
爆炸
分离是将混合物通过物理方法使其成分分开的过程。提纯是用物理或化学方法，除去混合物中的杂质或将杂质转变成被提纯的物质。在提纯中不能引入新的杂质，必须使被提纯的物质容易与杂质分离。在分离提纯物质中常用到过滤和蒸馏两种物理方法。
1．过滤：不溶性固体和液体混合物的分离方法。
(1)主要仪器和用品：漏斗、铁架台、铁圈、烧杯(2 个)、玻璃棒、滤纸。
①过滤装置如图
②滤纸折法如图
(2)操作注意事项：
一贴：滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡； 二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘，待滤液面低于滤纸边缘； 三靠：漏斗下端管口紧靠承接滤液的烧杯内壁上，玻璃棒斜靠在三层滤纸一边，烧杯嘴紧靠在玻璃棒上。
2．蒸馏：根据液态混合物中各成分的沸点不同对混合物进行分离的一种操作。
(1)适用范围：分离和提纯液态混合物，或把液态混合物中的杂质除去，或把溶剂和可溶性的固体分离。
(2)注意事项：①蒸馏烧瓶下必须垫上石棉网，不能用火直接加热。
②蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，以防止加热时暴沸，使蒸馏平稳进行。
③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时控制的因素是出口蒸气温度。
④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最好的冷却效果。
a—烧瓶
b—冷凝管
c—温度计
d—牛角管
e—锥形瓶 (3)制取蒸馏水的简易装置
小明同学在做“水的净化”实验时，遇到了一系列问题，请帮助他回答下列问题：
(1)过滤时操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和_______，其中玻璃棒的作用是________。
(2)小明按图中进行操作时，发现装置有一处明显错误，该错误是____________。纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的_________(填“可溶性”“不溶性”)杂质。
(3)小明将浑浊的水过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是________________(答出一点即可)。
【解析】(2)图中的错误是漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。正确的过滤操作可以除去水样中不溶性杂质(3)水样过滤后仍然浑浊，可能是因为滤纸破损、滤液边缘高于滤纸边缘、盛装滤液的烧杯不干净、过滤次数太少等。
【答案】(1)烧杯
转移液体时引流
(2)漏斗末端的尖嘴处没有紧靠烧杯的内壁
不溶性 (3)液面高于滤纸的边缘(或滤纸破损、仪器不干净等，答案合理即可)
1．(2019·枣庄)下列净化天然水的操作中，净化程度最高的是 A．沉降
B．过滤
C．蒸馏
D．吸附 2．下列混合物可用过滤方法分离的是 A．酒精和水
B．食盐和泥沙
C．矿泉水
D．铁粉和铜粉
3．生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标，下列指标可以通过过滤达到的是 A．硬水变软
B．无色无味 C．澄清
D．无细菌和病毒 4．小明收集到一瓶浑浊的长江水，拟定如图所示的净化流程，有关说法错误的是
A．步骤 I 中加入的试剂 X 可以是明矾
B．Y 试剂可以是活性炭 C．高铁酸钾消毒杀菌发生了化学变化
D．得到的净化水是纯净物 5．水是我们日常生活必不可少的物质，下列有关水的说法正确的是 A．用过滤的方法可以使硬水软化 B．用活性炭吸附水中的色素和异味是化学变化 C．水沸腾时可冲起壶盖，说明温度升高水分子变大 D．区分硬水和软水可用肥皂水 6．某学生进行过滤实验时有如下操作，正确的是 A．漏斗边缘低于滤纸边缘
B．湿润滤纸后使其紧贴漏斗壁 C．漏斗末端尖嘴部分置于烧杯正中间
D．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加速过滤 7．(2019·黄石)水是生命之源，关于水的说法正确的是 A．活性炭能使海水淡化
B．明矾可以净水 C．煮沸不能降低硬水的硬度
D．生活用水可以任意排放 8．某课外活动小组的同学在课外实践活动中，检测到我市安化县境内某溶洞中的流水中溶有较多量的 Ca 2+ 。下列对该溶洞中的流水的说法不正确的是 A．溶洞中的流水是硬水 B．取适量溶洞中的流水，加肥皂水时会出现较多浮渣 C．溶洞中的流水可作为优质饮用水 D．溶洞中的流水不宜直接洗衣服 9．(2019·平凉)兰州第二水源地建设推进顺利，将于 2019 年 10 月为兰州市民供水。下列关于水的说法不正确的是 A．活性炭可吸附水中的色素及异味
B．水的硬度与人体健康没有关系
C．生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
D．可用肥皂水鉴别硬水与软水 10．可以通过①化学沉降、②杀菌消毒、③自然沉降、④过滤等几个步骤对长江水进行净化。其合理的操作顺序是 A．①③②④
B．①③④②
C．③④①②
D．③①④② 11．在公共场所，利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺可获得直饮水，示意图如图所示。下列说法错误的是
A．①中活性炭起吸附作用
B．②中超滤膜的作用是过滤 C．③中紫外灯照射，消毒杀菌
D．上述操作获得的直饮水为纯净物 12．用如图简易装置可以制取少量蒸馏水。操作方法是：在如图所示烧瓶中加入约三分之一体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)。在确定各连接部位严密不漏气后，加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，试管内收集到 10 mL 左右蒸馏水后，停止加热。请回答下列问题：
(1)写出仪器 A、B 的名称：A_______________，B_________________。
(2)在水中放入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是____________________________，右侧大烧杯中冷水的作用是_______________________________，为使烧瓶受热均匀，需在烧瓶底部垫上__________(填仪器名称)再加热。
(3)水变水蒸气的过程中，发生变化的是_________。
A．分子的大小
B．分子的间隔 C．分子的种类
D．分子的结构 (4)利用该装置也可以将硬水软化。生活中区分硬水和软水的常用试剂是_________。
13．小明同学去黄山旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水。请回答下列问题：
(1)进行过滤操作时，下列做法错误的是___________。
A．玻璃棒靠在滤纸边缘的任一下方 B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 C．滤纸的边缘要低于漏斗口 D．液面要低于滤纸边缘 (2)在过滤操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下图中不该出现的情形是__________(填序号)。
14．如图是自来水厂的工业流程和家庭净水器，回答下列问题：
(1)在吸附池中放入的物质最好是_______________。
(2)取水后也可以加入明矾，其作用是______________________________。
(3)用肥皂液检验清水池的水是硬水还是软水，所发生的变化是___________变化(填“物理”或“化学”)。
(4)自来水厂在过滤池中一般放入许多小石子，长期会增加水的硬度，主要是水中_______________(填一种离子符号)增多造成的；生活中将硬水软化的常用方法是___________________________。
(5)配水泵把合格的水压到小区的过程中，可能发生二次水污染，建议用户购买家庭净水器(如图 1)，你认为进水口应选在净水器的_______________(填“上口”或“下口”)。
1．【答案】C 【解析】A、通过沉降可使水中悬浮的大颗粒固体沉降，所得到的水中可能还会含有小颗粒的固体及可溶性杂质，净化程度不高，故 A 错误；B、通过过滤可除去了水中不溶性固体杂质，但对于可溶性杂质过滤并不能除去，所得到的水中仍含有可溶性杂质，净化程度不能达到最高，故 B 错误；C、通过蒸馏除去了水中所有的杂质，所得到的水为纯净物，净化程度最高，故 C 正确；D、利用木炭或活性炭等的吸
附作用把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质进行吸附，除去其中的不溶性杂质、一些可溶性杂质及异味等，水中还含有一些杂质，净化程度不能达到最高，故 D 错误。故选 C。
2．【答案】B 【解析】A、酒精和水，二者的沸点不同，可以用蒸馏法分离；B、食盐和泥沙，加水后食盐成为溶液，然后过滤，可除掉其中的不溶固体泥沙；C、矿泉水中溶有可溶性矿物质，不能用过滤法分离；D、铁粉和铜粉都是难溶固体，不能用过滤法分离，可用磁铁进行吸附分离。故选 B。
3．【答案】C 【解析】A、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，不能将硬水变软，故选项错误；B、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，不能除去色素和异味，故选项错误；C、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，通过过滤可得到澄清的液体，故选项正确；D、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，不能杀死细菌和病毒，故选项错误。故选 C。
4．【答案】D 【解析】A、由于明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，所以步骤Ⅰ中加入的试剂 X 可以是明矾，以加速悬浮颗粒的沉降，选项正确；B、由于活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，所以 Y 试剂可以是活性炭，选项正确；C、高铁酸钾消毒杀菌是高铁酸钾与细菌发生了化学变化生成新物质使细菌死亡，选项正确；D、净化后得到的水中含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物，选项错误。故选D。
5．【答案】D 【解析】A、硬水软化的方法是加热煮沸，过滤只是除去不溶性杂质，说法错误；B、活性炭具有吸附性，吸附水中的色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化，说法错误；C、水烧开后易把壶盖冲起，说明温度升高，分子间的间隔会变大，说法错误；D、区分硬水和软水，可用肥皂水，硬水遇肥皂水产生的泡沫少，软水遇肥皂水产生的泡沫多，说法正确。故选 D。
6．【答案】B 【解析】A、过滤时滤纸的边缘要低于漏斗口，错误；B、过滤时用少量水湿润滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不留气泡，可以加快过滤的速度，正确；C、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁防止液体溅出，错误；D、用玻璃棒轻轻搅拌过滤液体，易造成试纸破损或液体不经滤纸过滤直接流到滤液中，导致滤液浑浊，错误。故选 B。
7．【答案】B 【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，但不能使海水淡化，故错误；B、加明矾可形成胶状物吸附水中的悬浮物杂质，使之沉降，达到净水的目的，故正确；C、生活中可用煮沸的方法降低水
的硬度，故错误；D、生活用水任意排放会污染水资源，故错误。故选 B。
8．【答案】C 【解析】A、溶洞中的流水是硬水，正确；B、溶洞中的流水是硬水，所以取适量溶洞中的流水，加肥皂水时会出现较多浮渣，正确；C、溶洞中的流水是硬水，不能作为饮用水，错误；D、溶洞中的流水是硬水，不易直接洗衣服，正确。故选 C。
9．【答案】B 【解析】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素及有异味的物质，故说法正确；B、如果水有一定硬度，通过饮水就可以补充一定量的钙镁离子，在水质硬度较高地区心血管疾病发病率较低，而在水质硬度较低的地区会存在缺乏钙、镁等微量元素等情况，所以水的硬度与人体健康有关系，说法错误；C、硬水是指含有较多钙、镁离子的水，煮沸能使钙、镁离子形成沉淀，析出，这是生活中最常用的最简单的降低水硬度的方法，故说法正确；D、用肥皂水来检验硬水和软水，把肥皂水滴在水里搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水，故说法正确。故选 B。
10．【答案】D 【解析】①化学沉降：明矾溶于水后会形成胶状物，能吸附水中的固体小颗粒，使悬浮水中的小颗粒凝聚成较大颗粒而加快悬浮物的沉降，此操作是把不能自然沉降的固体颗粒沉降下来，且并未进行彻底分离，故此操作应是自然沉降后、过滤前的操作；②杀菌消毒：使用漂白粉杀死水中病菌，应该为过滤后的净化操作；③自然沉降：静置，使水中较大的固体颗粒在重力的作用下而沉降下来，由于不需其他操作，故应为最先进行的操作；④过滤：是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，可除去水中沉降下来的固体颗粒，因此应排在沉降后。故选 D。
11．【答案】D 【解析】A、①中加入活性炭是利用了活性炭的吸附作用，吸附水中的杂质，不符合题意；B、超滤膜的作用是过滤，不符合题意；C、紫外灯照射可以对水进行杀菌消毒，不符合题意；D、经吸附、过滤、消毒后只是除掉了水中的部分杂质，不是纯水，符合题意。故选 D。
12．【答案】(1)酒精灯
铁架台 (2)防止加热时造成液体暴沸
使形成的水蒸气冷凝形成液态水
石棉网 (3)B (4)肥皂水 【解析】(1)由装置图及已学知识可知：仪器 A：为酒精灯，仪器 B 为铁架台。(2)在水中放入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是防止加热时造成液体暴沸；右侧大烧杯中冷水的作用是使生成的水蒸气冷凝成液态水；为使烧瓶受热均匀，需在烧瓶底部垫上石棉网再加热。(3)水变水蒸气的过程中，发生的变化是物理变
化，过程中分子的种类不变，所以分子的大小、分子的结构也不变，改变的只是分子的间隔和排列方式。
(4)生活中区分硬水和软水的常用试剂是肥皂水。加肥皂水后，泡沫少、浮渣多的为硬水，反之，为软水。
13．【答案】(1)A (2)D 【解析】(1)过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；将一张滤纸对折两次后，展成圆锥形，用水润湿倒贴在漏斗内壁即可。过滤的具体操作要领及注意事项有：一贴，即滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡。二低，即漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘，漏斗内液面低于滤纸边缘。三靠，即倾倒液体时，盛浑浊液的烧杯嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠漏斗内三层滤纸处；漏斗下端紧靠承接滤液的烧杯内壁。(2)在过滤操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下图中不该出现的情形是 D，会导致过滤后液体仍然浑浊，过滤失败。
14．【答案】(1)活性炭 (2)形成胶状物吸附水中的悬浮杂质 (3)化学 (4)Ca 2+
煮沸 (5)下口 【解析】(1)活性炭具有很强的吸附性，能够吸附水中的色素和异味，所以在吸附池中最好放入的物质是活性炭。
(2)取水后加入絮凝剂(明矾)的作用是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使其沉降下来。
(3)肥皂液检验清水池的水是硬水还是软水，是利用肥皂水与水中物质反应产生泡沫，有新的物质生成，属于化学变化。
(4)小石子的主要成分是碳酸钙，与自来水中盐酸反应生成氯化钙，所以水中增加了钙离子；生活中将硬水软化的常用方法是加热煮沸。
(5)进水口应选在净水器的下端，有利于充分吸收水中的杂质。
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