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第10讲 水资源及其利用
知识点1 人类拥有的水资源
1．人类拥有的水资源
（1）地球表面约71%被水覆盖着。 海洋 是地球上最大的储水库，淡水只约占地球水储量的2.53%。
（2）海水中含有80多种元素，其中含量最高的元素是 O ，含量最高的金属元素是 Na 。
2．我国的水资源现状：总量相对较多，但人均水量 很少 ，且分布 不均 。
知识点2 保护水资源
1．水资源短缺的主要原因：一方面人类生产和生活的用水量不断增加，另一方面水体污染也影响了水资源的利用，使本已紧张的水资源更显短缺。
2．保护水资源既要合理利用水资源，又要防治水体污染。
节水标志
3．合理利用水资源：
（1）工业上应用新技术、改进工艺和改变用水习惯，使工业用水 循环使用 。
（2）农业上采用节水灌溉方式，改大水漫灌为 喷灌 和 滴灌 。
（3）生活中推广使用节水器具，提倡 一水多用 ，养成良好的用水习惯等。
（4）通过修建水库和实施跨流域调水等措施，为调配水资源和防洪发挥了重要作用。
4．水体污染：不仅影响工农业生产，破坏水生生态系统，还会直接危害人体健康。
（1）水体污染的主要来源： 工业污染 、 农业污染 、 生活污染 。
（2）预防和治理水污染，保护和改善水质的措施：
①工业上通过应用 新技术 、新工艺 可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合排放标准。
②农业上提倡使用 农家肥 ，合理使用 化肥 和 农药 。
③生活污水应逐步实现 集中处理 和 排放 ；禁止使用含 磷 洗衣粉。
知识点3 常用的净水方法
1．沉淀
（1）静置沉淀：让较大的颗粒 自然沉降 。
（2）吸附沉淀：加絮凝剂明矾，其原理是利用明矾溶于水生成的胶状物 吸附杂质，使杂质沉降。
（注：生成胶状物的过程属于化学变化，吸附杂质的过程属于物理变化）
2．过滤：除去水中的 不溶性 杂质。
3．吸附：
（1）活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性。所以，活性炭还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味，该过程属于物理变化。
（2）右图所示的活性炭净水器“入水口”在下面的原因是减缓水的流速，能更充分地除去杂质。
知识点4 自来水厂净水过程
1．自然界的河水、湖水、海水等天然水都是混合物，其中含有的不溶性杂质使其呈浑浊，可溶性杂质则可能使其有气味或颜色。
2．自来水厂的净化过程：
天然水→ 加 混凝剂 → 沉淀 → 过滤 → 活性炭 吸附 → 投药消毒 → 自来水。
3．投药消毒：一般用漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等，该过程属于 化学 变化。
知识点5 过滤操作
1．适用范围： 难溶性固体 与 液体 的分离。
2．实验仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。
3．操作要点：
（1）一贴：滤纸紧贴 漏斗内壁 。（如果滤纸未贴紧(留有气泡)，会造成 过滤速度慢）
（2）二低：
①滤纸边缘低于 漏斗口 ；（如果滤纸边缘高于漏斗口，液体可能会从漏斗外流出）
②漏斗内液面低于滤纸边缘。（如果液面高于滤纸边缘，液体会不经滤纸过滤而流下）
（3）三靠：
①倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠 玻璃棒 ；（如果没有经玻璃棒引流，可能造成液滴飞溅）
②玻璃棒末端轻靠在 三层滤纸 的一边；（如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损）
③漏斗下端管口紧靠 烧杯内壁 。（如果没有紧靠，过滤速度变慢，同时可能造成液滴飞溅）
知识点6 硬水和软水
1．概念：含有 较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫作软水。
2．危害：
（1）用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不净衣物，时间长了还会使衣物 变硬 。
（2）锅炉用硬水，会在锅炉内结成 水垢 ，浪费燃料，且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起 爆炸 。
3．软化方法：
生活中通过 煮沸 可以降低水的硬度，实验室常用 蒸馏 的方法得到净化程度较高的 蒸馏 水。
知识点7 蒸馏操作
1．实验注意事项：
（1）烧瓶加热时需垫陶土网。其中液体体积应为其容积的1/3～2/3。
（2）烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是防止加热时出现暴沸。
（3）不能使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。
（4）开始时蒸馏出的液体中会含有沸点较低的杂质，所以要弃去。
（5）长玻璃导管有导气和冷凝的双重作用。
2．烧杯中冷水的作用是使水蒸气冷凝，如果撤掉烧杯，试管内观察到的现象是试管内出现大量水雾。
教材习题P90-4下图是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解及由此获得的启示。 解题方法我国节水标志由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母“JS”的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。由此我们深刻认识到人人动手节约每一滴水的必要性。
教材习题P90-1下列关于过滤操作的叙述中，不正确的是（ ）。A．滤纸的边缘要低于漏斗口B．液面不要低于滤纸的边缘C．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 解题方法过滤时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，滤纸的边缘要低于漏斗口，液面要低于滤纸的边缘，玻璃棒要靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
教材习题P90-2吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。（1）明矾可以使悬浮的杂质从水中 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。（2）过滤可以除去水中的 （填“可溶性”或“不溶性”）杂质，该方法用到的玻璃仪器有 。（3）单一操作净化程度较高的方法是 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）。（4）综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好，其先后顺序是 。 解题方法（1）明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使悬浮的杂质从水中沉降出来。（2）过滤可以除去水中的不溶性杂质，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（3）蒸馏得到的水是纯水，是单一操作净化程度较高的净水方法。（4）净化水时，先通过沉降使悬浮的杂质沉降，然后过滤除去不溶性杂质，最后通过蒸馏得到纯水，所以先后顺序是沉降、过滤、蒸馏。
教材习题P106-8某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程 如下图所示。 （1）加入明矾的作用是___________________。 （2）操作①的名称是___________________，该操作中玻璃棒的作用是___________________。若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是___________________。 （3）操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是___________________。 （4）操作③的名称是___________________。 解题方法（1）明矾溶于水形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质使其沉降。（2）由图可知，操作①将固体和液体分离，则其名称为过滤；过滤时玻璃棒的作用为引流；若过滤后仍浑浊，可能原因为：滤纸破碎或烧杯不干净或漏斗中的液面高于滤纸边缘等。（3）活性炭具有吸附性，能吸附异味和可溶性杂质。（4）蒸馏得到的水为蒸馏水，则③的名称为蒸馏。
考点一 水资源概况
1．人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是
A．工业污水未处理可以排放 B．蒸馏水是纯净物
C．地球水资源丰富，无需节约用水 D．经沉降、过滤后的水为纯水
2．水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A．长期饮用纯净水有利于身体健康 B．常温常压下，水通常是无色的液体
C．自然界的水都是纯净物 D．地球上的水总储量十分丰富，可供利用的淡水资源取之不尽、用之不竭
3．2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列关于水的说法正确的是
A．自来水是纯净物
B．地球上的淡水资源取之不尽用之不竭
C．江河中的水可以直接饮用
D．工业废水不经处理排放会造成水体污染
考点二 保护水资源
1．甘肃省武威市民勤县苏武镇元台村高标准农田改田换土、平整土地，改革行密植为扩行增距。下列关于水资源及其利用的说法错误的是
A．精准滴灌采用了节水灌溉方式 B．水是一种宝贵的资源
C．“南水北调”有利于缓解水资源短缺 D．生活废水、工业污水可以随意排放
2．为了保护水资源，下列做法中提倡的是
A．任意排放工业废水 B．景观用水大量使用自来水
C．防治海洋垃圾污染 D．农业上过量施用化学肥料
3．下列有关水的认识正确的是
A．为节约用水，可用工业废水浇灌农田
B．我国的人均水量居世界第一
C．减少水体污染应禁止使用洗涤剂
D．为合理利用水资源可将海水淡化
考点三 常用的净水方法
1．目前很多场所安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的内部结构示意图，下列说法正确的是
A．活性炭的吸附过程发生了化学变化
B．滤膜可除去水中的可溶性杂质
C．紫外光照射的作用是加热
D．自来水不宜直接作为饮用水
2．项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是
A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭可除去水中的色素
C．石英砂吸附水中悬浮杂质 D．塑料杯中得到的水是纯水
3．便携式户外净水器能够除去河水中的钙离子、镁离子等微粒，达到过滤杂质和降低水中可溶性钙、镁化合物含量的目的。以下有关此净水器工作原理的分析，正确的一项是
A．该装置中的活性炭起到吸附的作用
B．该装置利用了蒸馏原理来降低水中可溶性钙、镁化合物含量
C．除去钙离子、镁离子的原理是静置沉淀
D．出水和入水的位置互换可增强净水效果
4．小组同学通过参观考察，绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是

A．混凝剂是明矾，可使悬浮杂质较快沉降
B．滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C．X池中可以加入活性炭，吸附色素和异味
D．氯气用于杀菌消毒，发生的是化学变化
考点四 硬水和软水
1．能够使硬水得到软化方法是
A．加肥皂水 B．过滤 C．蒸馏 D．做消毒处理
2．某同学发现家中长期使用的烧水壶中出现了大量水垢，下列说法错误的是
A．该同学家使用的自来水可能是硬水
B．硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物
C．使用硬水不会给生活和生产带来麻烦
D．采用蒸馏的方法可以硬水软化
3．下列关于硬水和软水的说法正确的是
A．硬水经过过滤可变成软水 B．软水是溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水
C．含杂质的水就是硬水 D．生活、生产中需要对硬水进行软化处理
考点五 过滤和蒸馏
1．水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是
A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤
2．关于过滤操作的说法正确的是
A．滤纸要紧贴漏斗内壁，目的是防止滤液浑浊
B．使用玻璃棒用以搅拌
C．发现过滤速度较慢，可以检查漏斗下端是否紧贴烧杯内壁
D．发现滤液浑浊，直接将滤液倒入原过滤器中重新过滤
3．实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置，下列分析错误的是
A．为了节省能源，可以直接给烧瓶加热
B．烧瓶中加入沸石或碎瓷片，防止暴沸
C．烧杯中水的作用是使水蒸气冷却降温
D．蒸馏水是净化程度较高的水
某项目学习小组收集到一瓶浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示，请回答下面小题：
4．若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，下列说法不正确的是
A．漏斗内的滤纸破损
B．漏斗下端没有靠在烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸的边缘
D．进行该操作时烧杯和漏斗没有清洗干净
5．结合以上操作过程下列说法不正确的是
A．操作①对应的操作图是III，该操作可以不需要玻璃棒
B．操作②对应的操作图是II，活性炭的作用可以吸附色紫和异味等
C．操作③对应的操作图是I，得到蒸馏水是纯净物
D．取液体D于试管中加热，发现有较多水垢产生，说明液体D是硬水
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1．认识水是宝贵的自然资源，形成节水和保护水资源的意识。
2．了解沉淀、吸附、过滤等净化水的常用方法。
3．掌握过滤的基本操作及注意事项。
4．了解硬水和软水、硬水的危害及降低水的硬度的常用方法等。
5．了解蒸馏操作的注意事项。
【学习重难点】
1．认识水是宝贵的自然资源。
2．了解沉淀、吸附、过滤等净化水的常用方法。
3．了解硬水的检验和硬水软化的常用方法等。
一、选择题
1．水是生命之源，下列生活中的“水”属于纯净物的是
A．澄清石灰水 B．蒸馏水 C．硬水 D．矿泉水
2．水对于生命活动、工农业生产具有重要的作用。下列说法正确的是
A．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 B．工业污水直接重复利用可节约用水
C．水中加入活性炭的目的是杀菌消毒 D．长期饮用蒸馏水有益健康
3．水是地球上最常见的物质之一，下列关于水的说法错误的是
A．河水经过滤后就得到纯水 B．地球上拥有丰富的水资源
C．硬水加热后常会生成水垢 D．可用活性炭除去水中的颜色和异味
4．每年的3月22日至28日是“中国水周”，由水利部确定，旨在提高公众的节水意识。下列关于水的说法正确的是
A．软水中一定不含可溶性钙、镁化合物
B．明矾等物质能使水中悬浮杂质沉降
C．生活中可通过蒸馏降低水的硬度
D．水中的异味和色素可通过过滤除去
5．中国空间站水资源闭合度提升到95%以上，下列有关净水的说法正确的是
A．为使水中的悬浮杂质沉降，可在水中加入适量的活性炭
B．蒸馏可降低水的硬度，是日常生活中降低水硬度的方法
C．水是生命体生存必需的物质，过滤后得到的水是纯净物
D．过滤不能降低水的硬度，可利用肥皂水鉴别硬水和软水
6．探险人员用矿泉水瓶和图中材料制作简易净水装置，用于净化河水。下列说法错误的是
A．材料由上到下的正确排序为②①③ B．①净水主要利用了木炭的吸附性
C．②③净水是除去水中不溶性杂质 D．经过该装置净化后的水不是纯水
7．由滆湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法正确的是
A．用细沙“过滤”可降低水的硬度
B．活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C．上述处理过程应包含“蒸馏”
D．经处理后获得的自来水是纯净物
8．“生命吸管”（图1）是一种快速获取野外饮用水的装置，其内部结构（图2）及部分净水原理（图3）如下图所示，下列说法中不正确的是
A．活性炭滤芯除去色素和异味 B．生命吸管可以实现硬水软化
C．生命吸管得到的直饮水是纯水 D．一个经过离子交换树酯换出两个
9．河水净化的主要步骤如图所示，有关说法不正确的是
A．步骤I可加入明矾加速杂质沉降 B．试剂M可以是活性炭
C．最后净化的水为纯净水 D．步骤Ⅲ属于化学变化
10．如图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是
A．自来水生产过程用到活性炭利用它的物理性质
B．过滤可除去泥沙、色素等杂质
C．消毒用的二氧化氯是混合物
D．供水系统流出的水是纯净物
二、填空与简答
11．水是宝贵的自然资源。
(1)某实验小组的同学将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图1所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选“A”或“B”)。通过该装置净化后的水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)图2为一种常见的家庭净水器，其中PP棉(去除泥沙、铁锈等大颗粒)净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似，实验室进行该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
12．水是一切生命体生存所必需的物质。请回答下列有关水的问题。
Ⅰ．河水净化
(1)“生命吸管” 适合长期野外工作人群使用，其内部结构示意图如图1所示，请结合示意图回答下列问题。
①图中选用颗粒活性炭净水，这是利用它的 性。
②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
③为判断处理后的水是硬水还是软水，可加入 检验。
④“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是 。
Ⅱ． 海水淡化
(2)小组同学采用膜分离技术的反渗透法海水淡化装置（如图2），对海水加压后只有水分子可以通过反渗透膜，离子等其他粒子均不能通过反渗透膜。
①加压一定量的海水，右侧装置内所含氯化钠的质量会 （填“变大” “变小”或“不变”）。
②实验后右侧剩余液体蒸发水分可获得氯化钠晶体，氯化钠由 （填微观粒子的符号）构成。
③膜分离的原理与化学实验中物质分离的 （操作方法）相似。
13．近期，我校化学兴趣小组的同学开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。
(1)自制净水器
图1中常用的吸附剂是 (填物质名称)；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置后其硬度(通常用钙、镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。
(2)水质检测
检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明： 。
14．水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。
I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。
(1)A物质的名称为 (写一种)。
(2)操作a的名称是 ，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 ，若滤液仍然浑浊可能的原因是 (写一条即可)。
(3)操作c为通氯气，氯气的作用是 ；该过程属于 (“化学变化”或“物理变化”)。
(4)某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。
A．原子 B．分子 C．元素 D．单质
II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示：
(5)利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身 (填“发生”或“没有发生”)改变。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌、微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
15．活性炭具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力，被广泛用于空气净化和污水处理等方面。某校兴趣小组的同学们对活性炭的吸附能力进行实验探究。
【活动一】为验证活性炭的吸附能力，甲同学设计如图1实验：
(1)步骤一观察到红墨水逐渐扩散到整杯水中，最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了分子具有的性质是 。
(2)①步骤三观察到烧杯中滤液的颜色为 色。甲同学得出的实验结论是：活性炭有很好的吸附能力。
②乙同学认为甲同学的实验结论有疑点，有可能是滤纸对红墨水起到了作用，应增加一个实验，说明甲同学的结论是合理的。请你设计这个实验： 。
【活动二】探究不同种类的活性炭吸附能力
【查阅资料】制备果壳活性炭的流程如下图：
【进行实验】室温下，在三个相同规格的锥形瓶中分别装入3克花生壳炭、3克核桃壳炭、3克竹炭；然后，在3个锥形瓶中各充入足量的二氧化氮气体（呈红棕色），用橡皮塞盖好密封，观察并记录瓶内气体红棕色褪去的时间。
(3)碳化过程，用作为保护气，利用的主要性质是 。
(4)根据如图2所示的实验数据可以得出的结论是 。
16．化学小组在老师的带领下，开展了设计与制作简易净水器跨学科实践活动。
任务一：了解水质检测标准
同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以浓度计 0－75 75－150 150~300 300－450 450~700
(1)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，说明该河水属于 实验室可以通过 的方法降低该自来水的硬度。
任务二：自制简易净水器
利用大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等材料自制简易净水器除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。不同净水器及净水效果测试如下：
组别 测试结果
洁净程度 收回水的量（%） 净水速度（mL/min）
一组 好 ＞95 约为250
二组 中 ＞90 约为90
三组 差 ＞90 约为15
(2)结合装置图和测试结果，对比第一组和第二组，可以知道该简易净水器的净水效果与 有关。
(3)直饮水机的净水流程如下图所示，结合上述实验分析，若没有砂滤器，则对后续净水造成的影响是 。
任务三：设计保护水资源的宣传活动
(4)请你对保护水资源提出一条有价值的建议： 。
三、科学探究题
17．兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。
【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(图1)，对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表：
实验序号 净水材料 净水效果
① 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色
② 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色
③ 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色
(1)实验1的目的是 。
实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表：
实验序号 ① ②
实验装置
河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上
净水效果 实验②比①净化后的水更清澈
(2)由实验2可以得到的结论是 。
实验3：探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表：
实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/%
① 200 0 20 87
② 200 0.3 20 16
③ 200 0.4 10 31
④ 200 0.4 20 14
(3)实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a.对比①和②，可以得出的结论是 。
b.对比③和④，可以获得的结论是 。
c.除上述外，对比 (填实验序号)还可以获得的结论是 。
【反思评价】
(4)从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号，下同)。
A．小卵石→石英砂→活性炭 B．活性炭→石英砂→小卵石
C．石英砂→活性炭→小卵石 D．活性炭→小卵石→石英砂
(5)图2为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为 。
答案和解析
知识点1 人类拥有的水资源
1．人类拥有的水资源
（1）地球表面约71%被水覆盖着。 海洋 是地球上最大的储水库，淡水只约占地球水储量的2.53%。
（2）海水中含有80多种元素，其中含量最高的元素是 O ，含量最高的金属元素是 Na 。
2．我国的水资源现状：总量相对较多，但人均水量 很少 ，且分布 不均 。
知识点2 保护水资源
1．水资源短缺的主要原因：一方面人类生产和生活的用水量不断增加，另一方面水体污染也影响了水资源的利用，使本已紧张的水资源更显短缺。
2．保护水资源既要合理利用水资源，又要防治水体污染。
节水标志
3．合理利用水资源：
（1）工业上应用新技术、改进工艺和改变用水习惯，使工业用水 循环使用 。
（2）农业上采用节水灌溉方式，改大水漫灌为 喷灌 和 滴灌 。
（5）生活中推广使用节水器具，提倡 一水多用 ，养成良好的用水习惯等。
（6）通过修建水库和实施跨流域调水等措施，为调配水资源和防洪发挥了重要作用。
4．水体污染：不仅影响工农业生产，破坏水生生态系统，还会直接危害人体健康。
（1）水体污染的主要来源： 工业污染 、 农业污染 、 生活污染 。
（2）预防和治理水污染，保护和改善水质的措施：
①工业上通过应用 新技术 、新工艺 可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合排放标准。
②农业上提倡使用 农家肥 ，合理使用 化肥 和 农药 。
③生活污水应逐步实现 集中处理 和 排放 ；禁止使用含 磷 洗衣粉。
知识点3 常用的净水方法
1．沉淀
（1）静置沉淀：让较大的颗粒 自然沉降 。
（2）吸附沉淀：加絮凝剂明矾，其原理是利用明矾溶于水生成的胶状物 吸附杂质，使杂质沉降。
（注：生成胶状物的过程属于化学变化，吸附杂质的过程属于物理变化）
2．过滤：除去水中的 不溶性 杂质。
3．吸附：
（1）活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性。所以，活性炭还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味，该过程属于物理变化。
（2）右图所示的活性炭净水器“入水口”在下面的原因是减缓水的流速，能更充分地除去杂质。
知识点4 自来水厂净水过程
1．自然界的河水、湖水、海水等天然水都是混合物，其中含有的不溶性杂质使其呈浑浊，可溶性杂质则可能使其有气味或颜色。
2．自来水厂的净化过程：
天然水→ 加 混凝剂 → 沉淀 → 过滤 → 活性炭 吸附 → 投药消毒 → 自来水。
3．投药消毒：一般用漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等，该过程属于 化学 变化。
知识点5 过滤操作
1．适用范围： 难溶性固体 与 液体 的分离。
2．实验仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。
3．操作要点：
（1）一贴：滤纸紧贴 漏斗内壁 。（如果滤纸未贴紧(留有气泡)，会造成 过滤速度慢）
（2）二低：
①滤纸边缘低于 漏斗口 ；（如果滤纸边缘高于漏斗口，液体可能会从漏斗外流出）
②漏斗内液面低于滤纸边缘。（如果液面高于滤纸边缘，液体会不经滤纸过滤而流下）
（4）三靠：
①倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠 玻璃棒 ；（如果没有经玻璃棒引流，可能造成液滴飞溅）
②玻璃棒末端轻靠在 三层滤纸 的一边；（如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损）
③漏斗下端管口紧靠 烧杯内壁 。（如果没有紧靠，过滤速度变慢，同时可能造成液滴飞溅）
知识点6 硬水和软水
1．概念：含有 较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫作软水。
2．危害：
（1）用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不净衣物，时间长了还会使衣物 变硬 。
（2）锅炉用硬水，会在锅炉内结成 水垢 ，浪费燃料，且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起 爆炸 。
3．软化方法：
生活中通过 煮沸 可以降低水的硬度，实验室常用 蒸馏 的方法得到净化程度较高的 蒸馏 水。
知识点7 蒸馏操作
1．实验注意事项：
（1）烧瓶加热时需垫陶土网。其中液体体积应为其容积的1/3～2/3。
（2）烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是防止加热时出现暴沸。
（3）不能使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。
（4）开始时蒸馏出的液体中会含有沸点较低的杂质，所以要弃去。
（5）长玻璃导管有导气和冷凝的双重作用。
2．烧杯中冷水的作用是使水蒸气冷凝，如果撤掉烧杯，试管内观察到的现象是试管内出现大量水雾。
教材习题P90-4下图是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解及由此获得的启示。 解题方法我国节水标志由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母“JS”的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。由此我们深刻认识到人人动手节约每一滴水的必要性。
【答案】我国节水标志由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母“JS”的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。由此我们深刻认识到人人动手节约每一滴水的必要性。
教材习题P90-1下列关于过滤操作的叙述中，不正确的是（ ）。A．滤纸的边缘要低于漏斗口B．液面不要低于滤纸的边缘C．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 解题方法过滤时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，滤纸的边缘要低于漏斗口，液面要低于滤纸的边缘，玻璃棒要靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
【答案】B
教材习题P90-2吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。（1）明矾可以使悬浮的杂质从水中 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。（2）过滤可以除去水中的 （填“可溶性”或“不溶性”）杂质，该方法用到的玻璃仪器有 。（3）单一操作净化程度较高的方法是 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）。（4）综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好，其先后顺序是 。 解题方法（1）明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使悬浮的杂质从水中沉降出来。（2）过滤可以除去水中的不溶性杂质，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（3）蒸馏得到的水是纯水，是单一操作净化程度较高的净水方法。（4）净化水时，先通过沉降使悬浮的杂质沉降，然后过滤除去不溶性杂质，最后通过蒸馏得到纯水，所以先后顺序是沉降、过滤、蒸馏。
【答案】（1）沉降 （2）不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒 （3）蒸馏 （4）沉降、过滤、蒸馏
教材习题P106-8某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程 如下图所示。 （1）加入明矾的作用是___________________。 （2）操作①的名称是___________________，该操作中玻璃棒的作用是___________________。若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是___________________。 （3）操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是___________________。 （4）操作③的名称是___________________。 解题方法（1）明矾溶于水形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质使其沉降。（2）由图可知，操作①将固体和液体分离，则其名称为过滤；过滤时玻璃棒的作用为引流；若过滤后仍浑浊，可能原因为：滤纸破碎或烧杯不干净或漏斗中的液面高于滤纸边缘等。（3）活性炭具有吸附性，能吸附异味和可溶性杂质。（4）蒸馏得到的水为蒸馏水，则③的名称为蒸馏。
【答案】（1）吸附水中悬浮的杂质使其沉降 (2)过滤 引流 滤纸破损(或盛滤液的烧杯不干净等) (3)活性炭/木炭 (4)蒸馏
考点一 水资源概况
1．人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是
A．工业污水未处理可以排放 B．蒸馏水是纯净物
C．地球水资源丰富，无需节约用水 D．经沉降、过滤后的水为纯水
【答案】B
【详解】A、工业污水中含有大量的有害物质，未处理直接排放会污染水源，破坏生态环境，故选项错误；
B、蒸馏水是通过蒸馏得到的，仅由水分子组成，属于纯净物，故选项正确；
C、地球上的总水储量很大，但淡水资源不足，而不是十分丰富，故选项错误；
D、经沉降、过滤后的水，除去了不溶物，水中还有可溶物，得到的水不是纯水，故选项错误。
故选：B。
2．水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A．长期饮用纯净水有利于身体健康 B．常温常压下，水通常是无色的液体
C．自然界的水都是纯净物 D．地球上的水总储量十分丰富，可供利用的淡水资源取之不尽、用之不竭
【答案】B
【详解】A、纯净水缺乏人体所必需的一些微量元素，长期饮用纯水对身体不利，故选项说法错误；
B、常温常压下，水通常是无色的液体，故选项说法正确；
C、自然界的水中含有可溶性杂质和不溶性杂质，属于混合物，故选项说法错误；
D、地球上的水储量是丰富的，但可供利用的淡水资源是有限的，故选项说法错误。
故选：B。
3．2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列关于水的说法正确的是
A．自来水是纯净物
B．地球上的淡水资源取之不尽用之不竭
C．江河中的水可以直接饮用
D．工业废水不经处理排放会造成水体污染
【答案】D
【详解】A、自来水中含有可溶性的杂质，属于混合物，故选项错误；
B、地球上的水大部分为海水，淡水资源很少，比较紧缺，故选项错误；
C、江河水中可能含有微生物、泥沙、污染物等，直接饮用存在安全隐患，需净化处理故选项错误；
D、工业废水需处理达标后排放，这样可以防止水体污染，故选项正确。
故选：D。
考点二 保护水资源
1．甘肃省武威市民勤县苏武镇元台村高标准农田改田换土、平整土地，改革行密植为扩行增距。下列关于水资源及其利用的说法错误的是
A．精准滴灌采用了节水灌溉方式 B．水是一种宝贵的资源
C．“南水北调”有利于缓解水资源短缺 D．生活废水、工业污水可以随意排放
【答案】D
【详解】A、精准滴灌采用了节水灌溉方式，说法正确，不符合题意；
B、水是一种宝贵的资源，说法正确，不符合题意；
C、我国水资源南多北少，通过“南水北调”有利于缓解水资源短缺，说法正确，不符合题意；
D、生活废水、工业污水中含有有害物质，随意排放会污染水资源，应处理达标后再排放，说法错误，符合题意。
故选：D。
2．为了保护水资源，下列做法中提倡的是
A．任意排放工业废水 B．景观用水大量使用自来水
C．防治海洋垃圾污染 D．农业上过量施用化学肥料
【答案】C
【详解】A、任意排放工业废水，会污染水源，应处理达标后排放，不符合题意；
B、景观用水大量使用自来水，会造成水资源的浪费，不符合题意；
C、防治海洋垃圾污染，可以减少污染，保护水资源，符合题意；
D、农业上过量施用化学肥料，会污染水源，应合理施用化学肥料，不符合题意。
故选C。
3．下列有关水的认识正确的是
A．为节约用水，可用工业废水浇灌农田
B．我国的人均水量居世界第一
C．减少水体污染应禁止使用洗涤剂
D．为合理利用水资源可将海水淡化
【答案】D
【详解】A、工业废水通常含有重金属、有毒化学物质等污染物，直接用于农田灌溉会导致土壤污染、农作物污染，进而危害人体健康。 正确做法：工业废水需经过严格处理达到农业用水标准后方可使用。 此说法错误。
B、我国水资源总量较丰富，但人口基数大，人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一左右，此说法错误。
C、洗涤剂是日常生活必需品，完全禁止不现实。更合理的措施是推广无磷洗涤剂、加强污水处理。此说法错误。
D、海水淡化是解决淡水短缺的重要技术手段，尤其在沿海地区（如中东、我国沿海城市）已广泛应用。此说法正确。
故选D。
考点三 常用的净水方法
1．目前很多场所安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的内部结构示意图，下列说法正确的是
A．活性炭的吸附过程发生了化学变化
B．滤膜可除去水中的可溶性杂质
C．紫外光照射的作用是加热
D．自来水不宜直接作为饮用水
【答案】D
【详解】A、活性炭的吸附过程中没有生成新物质，是物理变化，该选项说法不正确；
B、滤膜不能除去水中的可溶性杂质，该选项说法不正确；
C、紫外光照射的作用是杀菌消毒，该选项说法不正确；
D、该过程中没有降低水的硬度，因此自来水属于硬水，不宜直接饮用，该选项说法正确。
故选D。
2．项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是
A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭可除去水中的色素
C．石英砂吸附水中悬浮杂质 D．塑料杯中得到的水是纯水
【答案】B
【详解】A 、花岗岩石子的作用是过滤较大的颗粒杂质，不是消毒，错误；
B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，正确；
C、石英砂的主要作用是过滤，不能吸附水中悬浮的杂质，错误；
D、简易净水器不能去除水中的可溶性杂质，经过简易净水器处理得到的水不是纯水，错误；
故选B。
3．便携式户外净水器能够除去河水中的钙离子、镁离子等微粒，达到过滤杂质和降低水中可溶性钙、镁化合物含量的目的。以下有关此净水器工作原理的分析，正确的一项是
A．该装置中的活性炭起到吸附的作用
B．该装置利用了蒸馏原理来降低水中可溶性钙、镁化合物含量
C．除去钙离子、镁离子的原理是静置沉淀
D．出水和入水的位置互换可增强净水效果
【答案】A
【详解】A、该装置中的活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；
B、该装置利用了离子交换树脂来降低水中可溶性钙、镁化合物含量，不是蒸馏，不符合题意；
C、静置沉淀只能使悬浮的杂质沉降，不能除去钙、镁离子，该装置中是利用离子交换树脂除去钙、镁离子，不符合题意；
D、该装置中入水口在下方，出水口在上方，可使水与净化材料充分接触，净化的比较充分，如果位置互换，会降低净水效果，不符合题意。
故选A。
4．小组同学通过参观考察，绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是

A．混凝剂是明矾，可使悬浮杂质较快沉降
B．滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C．X池中可以加入活性炭，吸附色素和异味
D．氯气用于杀菌消毒，发生的是化学变化
【答案】B
【详解】A、加入明矾，利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附，使杂质沉降，该选项说法正确；
B、滤水池可除去难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，该选项说法错误；
C、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，能吸附部分有害物质，该选项说法正确；
D、氯气用于杀菌消毒，发生的是化学变化，该选项说法正确。
故选B。
考点四 硬水和软水
1．能够使硬水得到软化方法是
A．加肥皂水 B．过滤 C．蒸馏 D．做消毒处理
【答案】C
【详解】A、加肥皂水是用来区分硬水和软水的方法，向水中加入肥皂水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水，但加肥皂水不能使硬水软化 ，A 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，只能除去水中的不溶性杂质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能使硬水软化 ，B 错误；
C、蒸馏是通过加热使水变成水蒸气，再将水蒸气冷却凝结成液态水的过程，能除去水中的所有杂质，包括可溶性钙、镁化合物，可使硬水软化 ，C 正确；
D、做消毒处理是为了杀灭水中的细菌和病毒等微生物，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能使硬水软化 ，D 错误。
故选：C。
2．某同学发现家中长期使用的烧水壶中出现了大量水垢，下列说法错误的是
A．该同学家使用的自来水可能是硬水
B．硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物
C．使用硬水不会给生活和生产带来麻烦
D．采用蒸馏的方法可以硬水软化
【答案】C
【详解】A、硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的天然水，容易产生水垢，该同学家使用的自来水可能是硬水，故选项说法正确；
B、硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，故选项说法正确；
C、硬水会带来诸多麻烦，如洗涤效率降低、锅炉结垢（可能引发安全隐患）等，故选项说法错误；
D、蒸馏可以得到纯净的水，能将硬水软化，故选项说法正确。
故选：C。
3．下列关于硬水和软水的说法正确的是
A．硬水经过过滤可变成软水 B．软水是溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水
C．含杂质的水就是硬水 D．生活、生产中需要对硬水进行软化处理
【答案】D
【详解】硬水是含可溶钙镁化合物较多的水。
A、硬水软化工业上或实验室中常用蒸馏的方法，生活中通常通过煮沸可以将硬水中的钙、镁化合物转化成沉淀而降低水的硬度，过滤只能除去水中难溶性杂质，并不会使硬水软化，故A不符合题意；
B、软水是含可溶钙、镁化合物较少的水，所以软水是混合物，故B不符合题意；
C、硬水是含可溶钙、镁化合物较多的水，并不是说含有杂质就是硬水，故C不符合题意；
D、硬水对生产生活有一定的危害，因此生活、生产中需要对硬水进行软化处理，故D符合题意。
故选D。
考点五 过滤和蒸馏
1．水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是
A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤
【答案】D
【详解】A、通常应先将河水静置，使较大颗粒沉淀后再取上层清液进行过滤，这样可以加快过滤速率，不符合题意；
B、液面超过滤纸的边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，液面应低于滤纸边缘，不符合题意；
C、过滤时，滤纸应紧贴漏斗的内壁，不是外壁，不符合题意；
D、过滤后滤液浑浊，可能原因是滤纸破损、液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等，需进行重新过滤，符合题意。
故选D。
2．关于过滤操作的说法正确的是
A．滤纸要紧贴漏斗内壁，目的是防止滤液浑浊
B．使用玻璃棒用以搅拌
C．发现过滤速度较慢，可以检查漏斗下端是否紧贴烧杯内壁
D．发现滤液浑浊，直接将滤液倒入原过滤器中重新过滤
【答案】C
【详解】A、滤纸紧贴漏斗内壁的主要目的是加快过滤速度（避免形成气泡阻碍液体流动），而非防止浑浊。滤液浑浊通常是由于滤纸破损或操作不当（如液面超过滤纸边缘）导致，不符合题意；
B、玻璃棒在过滤中的作用是引流（将待过滤液体沿玻璃棒缓慢流入过滤器中），而非搅拌。搅拌可能导致滤纸破损，不符合题意；
C、漏斗下端紧贴烧杯内壁除了可以防止滤液溅出，还可以使漏斗中流出的滤液在烧杯内壁成流动状态，形成拉力，加快过滤速度。若未贴紧，空气阻力会减缓滤液流速，符合题意；
D、发现滤液浑浊，应更换滤纸后重新过滤，因为原过滤器中滤纸可能破损，另外原过滤器中滤纸上滤渣较多，也会影响重新过滤的效果，不符合题意。
故选C。
3．实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置，下列分析错误的是
A．为了节省能源，可以直接给烧瓶加热
B．烧瓶中加入沸石或碎瓷片，防止暴沸
C．烧杯中水的作用是使水蒸气冷却降温
D．蒸馏水是净化程度较高的水
【答案】A
【详解】A、烧瓶不能直接加热，应垫上陶土网加热，符合题意；
B、烧瓶中加入沸石或碎瓷片，可以防止暴沸，不符合题意；
C、烧杯中的水用于冷却水蒸气，使其凝结成液态水，不符合题意；
D、蒸馏几乎可除去水中的所有杂质，故蒸馏水是净化程度较高的水，不符合题意。
故选A。
某项目学习小组收集到一瓶浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示，请回答下面小题：
4．若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，下列说法不正确的是
A．漏斗内的滤纸破损
B．漏斗下端没有靠在烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸的边缘
D．进行该操作时烧杯和漏斗没有清洗干净
5．结合以上操作过程下列说法不正确的是
A．操作①对应的操作图是III，该操作可以不需要玻璃棒
B．操作②对应的操作图是II，活性炭的作用可以吸附色紫和异味等
C．操作③对应的操作图是I，得到蒸馏水是纯净物
D．取液体D于试管中加热，发现有较多水垢产生，说明液体D是硬水
【答案】4．B 5．A
【解析】4．操作①能将固体和液体分离，则其名称为过滤。
A、滤纸破损，会使滤液仍浑浊，该选项说法正确；
B、漏斗下端没有靠在烧杯内壁，会引起液体飞溅，但不会使滤液仍浑浊，该选项说法不正确；
C、漏斗内液面高于滤纸的边缘，会使液体从滤纸和漏斗之间流出，会使滤液仍浑浊，该选项说法正确；
D、烧杯和漏斗没有清洗干净，会使滤液仍浑浊，该选项说法正确。
故选B。
5．A、操作①为过滤，对应的为操作Ⅲ，过滤需要玻璃棒引流，该选项说法不正确；
B、自来水厂净水过程为：沉淀、过滤、吸附、消毒，则操作②为吸附，对应的操作图是II，活性炭具有吸附性，能吸附色紫和异味等，该选项说法正确；
C、操作③得到的水为蒸馏水，则操作为蒸馏，对应的操作图是I，蒸馏水为纯净物，该选项说法正确；
D、硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，煮沸时会产生水垢，该选项说法正确。
故选A。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1．认识水是宝贵的自然资源，形成节水和保护水资源的意识。
2．了解沉淀、吸附、过滤等净化水的常用方法。
3．掌握过滤的基本操作及注意事项。
4．了解硬水和软水、硬水的危害及降低水的硬度的常用方法等。
5．了解蒸馏操作的注意事项。
【学习重难点】
1．认识水是宝贵的自然资源。
2．了解沉淀、吸附、过滤等净化水的常用方法。
3．了解硬水的检验和硬水软化的常用方法等。
一、选择题
1．水是生命之源，下列生活中的“水”属于纯净物的是
A．澄清石灰水 B．蒸馏水 C．硬水 D．矿泉水
【答案】B
【详解】A、澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，该选项不符合题意；
B、蒸馏水中只含一种物质，属于纯净物，该选项符合题意；
C、硬水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意；
D、矿泉水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意。
故选B。
2．水对于生命活动、工农业生产具有重要的作用。下列说法正确的是
A．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 B．工业污水直接重复利用可节约用水
C．水中加入活性炭的目的是杀菌消毒 D．长期饮用蒸馏水有益健康
【答案】A
【详解】A、蒸馏可以除去水中的所有杂质，通过蒸馏可制得净化程度较高的水，故A说法正确；
B、工业废水中含有较多有害物质，直接排放会污染水资源，故B说法错误；
C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附色素和异味，活性炭不能杀菌消毒，故C说法错误；
D、蒸馏水中缺乏对人体有益的矿物质，因此长期饮用蒸馏水对人体健康不利，故D说法错误；
故选A。
3．水是地球上最常见的物质之一，下列关于水的说法错误的是
A．河水经过滤后就得到纯水 B．地球上拥有丰富的水资源
C．硬水加热后常会生成水垢 D．可用活性炭除去水中的颜色和异味
【答案】A
【详解】A、过滤可以除去水中的不溶性杂质，河水经过滤后，水中仍然含有色素、气味分子、各种离子等物质，无法得到纯水，A选项错误；
B、地球上大部分区域被海洋覆盖，拥有丰富的水资源，B选项正确；
C、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，这些钙、镁化合物在高温条件下会转化为碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀，因此硬水加热后常会生成水垢，C选项正确；
D、活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用活性炭除去水中的颜色和异味，D选项正确。
故选：A。
4．每年的3月22日至28日是“中国水周”，由水利部确定，旨在提高公众的节水意识。下列关于水的说法正确的是
A．软水中一定不含可溶性钙、镁化合物
B．明矾等物质能使水中悬浮杂质沉降
C．生活中可通过蒸馏降低水的硬度
D．水中的异味和色素可通过过滤除去
【答案】B
【详解】A、软水是指含有较少或不含可溶性钙、镁化合物的水，不是一定不含，A 选项错误；
B、明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附水中悬浮的杂质，使杂质沉降，B 选项正确；
C、生活中通过煮沸降低水的硬度，蒸馏操作相对复杂，一般不用于生活中降低水的硬度，C 选项错误；
D、过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去异味和色素，除去水中的异味和色素通常用活性炭吸附，D 选项错误。
故选B。
5．中国空间站水资源闭合度提升到95%以上，下列有关净水的说法正确的是
A．为使水中的悬浮杂质沉降，可在水中加入适量的活性炭
B．蒸馏可降低水的硬度，是日常生活中降低水硬度的方法
C．水是生命体生存必需的物质，过滤后得到的水是纯净物
D．过滤不能降低水的硬度，可利用肥皂水鉴别硬水和软水
【答案】D
【详解】A、活性炭只能除臭和吸附色素，为使水中的悬浮杂质沉降，应在水中加入明矾等絮凝剂，错误；
B、实验室降低水硬度的方法是蒸馏，日常生活中降低水硬度的方法是煮沸，错误；
C、过滤只能除去水中不溶性杂质，过滤后得到的水仍存在可溶性的杂质和微生物，属于混合物，错误；
D、过滤不能除去水中可溶性的钙镁离子，因此不能降低水的硬度，肥皂水遇硬水产生较少泡沫较多浮渣，而软水遇肥皂水则产生较多泡沫较少浮渣，因此肥皂水可以区分硬水和软水，正确。
故选D。
6．探险人员用矿泉水瓶和图中材料制作简易净水装置，用于净化河水。下列说法错误的是
A．材料由上到下的正确排序为②①③ B．①净水主要利用了木炭的吸附性
C．②③净水是除去水中不溶性杂质 D．经过该装置净化后的水不是纯水
【答案】A
【详解】A、小碎石能除去较大颗粒的难溶物，砂子能除去较小颗粒的难溶物，炭化树枝能除去色素和异味，则材料由上到下的正确排序为③②①，该选项说法错误；
B、炭化树枝主要利用了木炭的吸附性，能吸附水中的色素和异味，该选项说法正确；
C、结合前面分析可知，②③净水是除去水中不溶性杂质，该选项说法正确；
D、该装置只能除去水中的难溶性杂质、色素和异味，得到的水中仍含有可溶性杂质，则得到的水不是纯水，该选项说法正确。
故选A。
7．由滆湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法正确的是
A．用细沙“过滤”可降低水的硬度
B．活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C．上述处理过程应包含“蒸馏”
D．经处理后获得的自来水是纯净物
【答案】B
【详解】A、用细沙“过滤”可除去水中的难溶性杂质，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度，不符合题意；
B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；
C、自来水的净水过程包括：沉降（使悬浮的杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（吸附水中的色素和异味）、消毒（除去细菌和病毒等），无需蒸馏，不符合题意；
D、经处理后获得的自来水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不符合题意。
故选B。
8．“生命吸管”（图1）是一种快速获取野外饮用水的装置，其内部结构（图2）及部分净水原理（图3）如下图所示，下列说法中不正确的是
A．活性炭滤芯除去色素和异味 B．生命吸管可以实现硬水软化
C．生命吸管得到的直饮水是纯水 D．一个经过离子交换树酯换出两个
【答案】C
【详解】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，则活性炭滤芯可除去色素和异味，故A说法正确；
B、生命吸管通过离子交换可以降低水中的钙离子和镁离子的含量，从而可以实现硬水软化，故B说法正确；
C、生命吸管得到的直饮水中仍含有可溶性杂质，因此不是纯水，故C说法错误；
D、1个镁离子带2个单位的正电荷，1个钠离子带1个单位的正电荷，离子交换后的水仍然呈电中性，则一个经过离子交换树酯换出两个，故D说法正确；
故选：C。
9．河水净化的主要步骤如图所示，有关说法不正确的是
A．步骤I可加入明矾加速杂质沉降 B．试剂M可以是活性炭
C．最后净化的水为纯净水 D．步骤Ⅲ属于化学变化
【答案】C
【详解】A、步骤Ⅰ可加入明矾，明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可吸附水中悬浮的杂质，并加速其沉降，故A说法正确；
B、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，步骤Ⅱ吸附过程中的试剂M是活性炭，可除去色素和异味，故B说法正确；
C、该流程只除去水中的难溶性杂质，色素、异味和微生物，得到的水中仍含有可溶性杂质，不属于纯净水，故C说法不正确；
D、步骤Ⅲ中的液氯的作用为杀菌消毒，过程中有新物质生成，属于化学变化，故D说法正确；
故选：C。
10．如图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是
A．自来水生产过程用到活性炭利用它的物理性质
B．过滤可除去泥沙、色素等杂质
C．消毒用的二氧化氯是混合物
D．供水系统流出的水是纯净物
【答案】A
【详解】A、活性炭具有吸附性，可以去除色素和异味此过程中没有新物质生成，发生物理变化，活性炭是利用它的物理性质，正确；
B、过滤除去了水中难溶性杂质，不能除去色素，错误；
C、消毒用的二氧化氯由一种物质组成，属于纯净物，错误；
D、自来水生产过程中除去了水中的难溶性杂质（过滤）、色素和异味（活性炭），供水系统流出的水中仍然含有许多可溶性杂质，属于混合物，错误。
故选A。
二、填空与简答
11．水是宝贵的自然资源。
(1)某实验小组的同学将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图1所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选“A”或“B”)。通过该装置净化后的水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)图2为一种常见的家庭净水器，其中PP棉(去除泥沙、铁锈等大颗粒)净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似，实验室进行该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
【答案】(1) A 混合物
(2) 过滤 漏斗
【详解】（1）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故装置制作较合理的是A；
通过该装置净化后的水中含有可溶性杂质，属于混合物；
（2）PP棉可以去除泥沙、铁锈等大颗粒，故净水原理和化学基本实验操作中过滤的原理相似，实验室进行该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
12．水是一切生命体生存所必需的物质。请回答下列有关水的问题。
Ⅰ．河水净化
(1)“生命吸管” 适合长期野外工作人群使用，其内部结构示意图如图1所示，请结合示意图回答下列问题。
①图中选用颗粒活性炭净水，这是利用它的 性。
②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
③为判断处理后的水是硬水还是软水，可加入 检验。
④“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是 。
Ⅱ． 海水淡化
(2)小组同学采用膜分离技术的反渗透法海水淡化装置（如图2），对海水加压后只有水分子可以通过反渗透膜，离子等其他粒子均不能通过反渗透膜。
①加压一定量的海水，右侧装置内所含氯化钠的质量会 （填“变大” “变小”或“不变”）。
②实验后右侧剩余液体蒸发水分可获得氯化钠晶体，氯化钠由 （填微观粒子的符号）构成。
③膜分离的原理与化学实验中物质分离的 （操作方法）相似。
【答案】(1) 吸附 化学 肥皂水 无法除去可溶性杂质（合理即可）
(2) 不变 Na+、Cl- 过滤
【详解】（1）①活性炭具有吸附性，该净水器中颗粒活性炭可以吸附色素和异味；
②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程有新物质生成，属于化学变化；
③经“生命吸管”处理后的水是硬水还是软水，可加入肥皂水来检验；
④此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是不能除去海水中的盐类物质；
（2）①水通过淡化膜向左侧移动了，所以溶剂的质量减小了，溶质不能通过淡化膜，所以氯化钠质量是不变的；
②氯化钠由钠离子和氯离子构成的，符号为Na+、Cl-；
③膜分离能将水和氯化钠分离，过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，因此膜分离的原理与化学实验中过滤操作原理相似。
13．近期，我校化学兴趣小组的同学开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。
(1)自制净水器
图1中常用的吸附剂是 (填物质名称)；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置后其硬度(通常用钙、镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。
(2)水质检测
检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明： 。
【答案】(1) 活性炭 不会
(2)洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净（或锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸或人长期饮用会导致结石等）
【详解】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性，常用于作吸附剂；硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，过滤除去的是难溶性杂质，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。故填：活性炭；不会；
（2）使用硬水的危害有：洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净；锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸；人长期饮用会导致结石等。
14．水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。
I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。
(1)A物质的名称为 (写一种)。
(2)操作a的名称是 ，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 ，若滤液仍然浑浊可能的原因是 (写一条即可)。
(3)操作c为通氯气，氯气的作用是 ；该过程属于 (“化学变化”或“物理变化”)。
(4)某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。
A．原子 B．分子 C．元素 D．单质
II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示：
(5)利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身 (填“发生”或“没有发生”)改变。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌、微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)明矾
(2) 过滤 玻璃棒 滤纸破损或液面高于滤纸边缘（合理即可）
(3) 消毒杀菌 化学变化
(4)C
(5) 吸附 没有发生 混合物
【详解】（1）明矾可以使水中的悬浮物凝聚成较大的颗粒，加水沉降，便于后续的过滤。故填明矾；
（2）a为将固液分离的操作，故为过滤；
实验室进行过滤操作时，常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故填玻璃棒；
过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘，部分浑浊液沿滤纸与漏斗的缝隙流入到烧杯内，也可能是承接液体的烧杯不干净，污染了滤液；
（3）通氯气的主要作用是消毒杀菌，杀死水中的细菌和微生物；
该过程氯气与水发生了反应，生成了新物质，属于化学变化；
（4）物质是由元素组成的，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是元素。
故选C；
（5）活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，可用于净化水，故填吸附；
在此过程中水没有发生化学变化，水分子本身没有改变，故填没有发生；
直饮水中除水外，还含有可溶性物质，属于混合物，故填混合物。
15．活性炭具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力，被广泛用于空气净化和污水处理等方面。某校兴趣小组的同学们对活性炭的吸附能力进行实验探究。
【活动一】为验证活性炭的吸附能力，甲同学设计如图1实验：
(1)步骤一观察到红墨水逐渐扩散到整杯水中，最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了分子具有的性质是 。
(2)①步骤三观察到烧杯中滤液的颜色为 色。甲同学得出的实验结论是：活性炭有很好的吸附能力。
②乙同学认为甲同学的实验结论有疑点，有可能是滤纸对红墨水起到了作用，应增加一个实验，说明甲同学的结论是合理的。请你设计这个实验： 。
【活动二】探究不同种类的活性炭吸附能力
【查阅资料】制备果壳活性炭的流程如下图：
【进行实验】室温下，在三个相同规格的锥形瓶中分别装入3克花生壳炭、3克核桃壳炭、3克竹炭；然后，在3个锥形瓶中各充入足量的二氧化氮气体（呈红棕色），用橡皮塞盖好密封，观察并记录瓶内气体红棕色褪去的时间。
(3)碳化过程，用作为保护气，利用的主要性质是 。
(4)根据如图2所示的实验数据可以得出的结论是 。
【答案】(1)分子在不断运动
(2) 无 将一张滤纸放入装有红墨水的烧杯中，搅拌，过滤，观察滤液颜色（合理即可）
(3)化学性质不活泼
(4)在相同条件下，竹炭吸附二氧化氮气体的能力最强（或不同种类的活性炭吸附能力不同等合理答案）
【详解】（1）红墨水逐渐扩散到整杯水中，最后变成均匀的红色溶液，这是因为红墨水中的分子在不断运动，向水中扩散。
（2）活性炭具有吸附性，能吸附红墨水中的色素，所以步骤三观察到烧杯中滤液为无色；
要排除滤纸对红墨水的作用，可单独用滤纸进行类似实验，观察其对红墨水的影响，实验方案为：将一张滤纸放入装有红墨水的烧杯中，搅拌，过滤，观察滤液颜色（合理即可）。
（3）在碳化过程中，用N2 作为保护气，是利用氮气化学性质不活泼，不易与果壳碎屑等发生化学反应。
（4）从图 2 实验数据可知，不同种类活性炭使瓶内红棕色褪去时间不同，说明不同种类活性炭吸附能力不同，且竹炭使红棕色褪去时间最短，即吸附二氧化氮气体能力最强。
16．化学小组在老师的带领下，开展了设计与制作简易净水器跨学科实践活动。
任务一：了解水质检测标准
同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以浓度计 0－75 75－150 150~300 300－450 450~700
(1)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，说明该河水属于 实验室可以通过 的方法降低该自来水的硬度。
任务二：自制简易净水器
利用大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等材料自制简易净水器除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。不同净水器及净水效果测试如下：
组别 测试结果
洁净程度 收回水的量（%） 净水速度（mL/min）
一组 好 ＞95 约为250
二组 中 ＞90 约为90
三组 差 ＞90 约为15
(2)结合装置图和测试结果，对比第一组和第二组，可以知道该简易净水器的净水效果与 有关。
(3)直饮水机的净水流程如下图所示，结合上述实验分析，若没有砂滤器，则对后续净水造成的影响是 。
任务三：设计保护水资源的宣传活动
(4)请你对保护水资源提出一条有价值的建议： 。
【答案】(1) 硬水 蒸馏
(2)过滤材料的排列顺序、厚度
(3)大量泥沙等悬浮杂质会直接进入后续的炭滤或超滤装置，容易造成活性炭或滤膜的堵塞，降低净化效率并缩短其使用寿命
(4)在生活、生产中尽量节约用水、防止向水体乱排废水，减少水污染
【详解】（1）用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，根据表中数据可知，该河水属于硬水，实验室可以通过蒸馏的方法降低水的硬度；
（2）对比第一组和第二组的装置结构及净水效果，可知简易净水器的净水效果与过滤材料的排列顺序和厚度等有关；
（3）若没有砂滤器，则大量泥沙等悬浮杂质会直接进入后续的炭滤或超滤装置，容易造成活性炭或滤膜的堵塞，降低净化效率并缩短其使用寿命；
（4）保护水资源的建：在生活、生产中尽量节约用水、防止向水体乱排废水，减少水污染。
三、科学探究题
17．兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。
【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(图1)，对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表：
实验序号 净水材料 净水效果
① 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色
② 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色
③ 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色
(1)实验1的目的是 。
实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表：
实验序号 ① ②
实验装置
河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上
净水效果 实验②比①净化后的水更清澈
(2)由实验2可以得到的结论是 。
实验3：探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表：
实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/%
① 200 0 20 87
② 200 0.3 20 16
③ 200 0.4 10 31
④ 200 0.4 20 14
(3)实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a.对比①和②，可以得出的结论是 。
b.对比③和④，可以获得的结论是 。
c.除上述外，对比 (填实验序号)还可以获得的结论是 。
【反思评价】
(4)从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下(图1)最佳堆叠顺序是______(填序号，下同)。
A．小卵石→石英砂→活性炭 B．活性炭→石英砂→小卵石
C．石英砂→活性炭→小卵石 D．活性炭→小卵石→石英砂
(5)图2为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为 。
【答案】(1)探究净水材料对净水效果的影响
(2)净水时，将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好
(3) 明矾能有效降低水的浊度 相同条件下，静置时间越长，净化效果越好 ②④ 相同条件下，加明矾的质量越大，净化效果越好
(4)A
(5)B
【详解】（1）实验1，①使用的净水材料是小卵石，②使用的净水材料是石英砂，③使用的净水材料是活性炭，其它条件相同，说明实验1的变量是净水材料，则目的是探究净水材料对净水效果的影响。
（2）根据实验2的记录，①中河水自上而下通过活性炭层，②中河水自下而上通过活性炭层，其它条件相同，实验②比①净化后的水更清澈，则实验2可以得到的结论是净水时，将水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好。
（3）a、对比①和②，①不加明矾，②加明矾的质量为0.3g，其它条件相同，最终①中水样浊度为87%，②中水样浊度为16%，可以得出的结论是：明矾能有效降低水的浊度。
b、对比③和④，③静置时间为10min，④静置时间为20min，其它条件相同，最终③中水样浊度为31%，④中水样浊度为14%，可以获得的结论是：相同条件下，静置时间越长，净化效果越好。
c、实验3所要探究的明矾净水的影响因素是加明矾的质量、静置时间，除上述外，对比②和④，②加明矾的质量为0.3g，④加明矾的质量为0.4g，其它条件相同，最终②中水样浊度为16%，④中水样浊度为14%，可以获得的结论是：相同条件下，加明矾的质量越大，净化效果越好。
（4）从实验1的净水速率和效果来看，小卵石净化速率快，效果差；石英砂净化速率较慢，效果一般；活性炭净化速率很慢，效果好，因此净水时需要先让水流经小卵石，后流经石英砂，最后流过活性炭，则材料从上到下最佳堆叠顺序是小卵石→石英砂→活性炭，故选：A。
（5）当水从下口进入时，较大的杂质会先沉淀下来，避免堵塞活性炭的上表面。同时，水流从上口流出，可以确保水与活性炭充分接触，提高净化效果，因此入水口应为B。
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