资源简介

4.1 水资源及其利用
【题型1】人类拥有的水资源 1
【题型2】水资源的污染与防治 2
【题型3】保护水资源与节约用水 5
【题型4】自来水的生产过程与净化方法 6
【题型5】过滤 8
【题型6】蒸馏 9
【题型7】水的净化流程图类 11
【题型8】净水装置的创新 13
【题型9】常见的净水方法综合 16
【题型10】硬水与软水 18
【题型1】人类拥有的水资源
【典型例题】习近平总书记给湖北十堰丹江口库区的环保志愿者回信中提到：保护好水源地生态环境，确保“一泓清水永续北上”。下列说法正确的是（　　）
A.南水北调工程改善了我国水资源分布不均的局面
B.丹江口库区的水是纯净物
C.丹江口库区的淡水资源取之不尽用之不竭
D.生活污水可随意排入河流
【举一反三1】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是（　　）
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【举一反三2】水是重要的自然资源，水资源不足将严重影响人类的生存。请结合如表回答问题。
(1)我国北方人均水量约为720 m ，水资源紧缺程度为　　　　　　　 。
(2)研究表明：1节含汞、镉、铅等金属的干电池所造成的污染，可使60 t水无法饮用。若成年人每人每天饮水约2 kg，则60 t水可供1个人饮用约　　　　 年。
【举一反三3】 地球是一个美丽的“水球”，表面约被水覆盖，淡水仅占总水量的；其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。回答下列问题：
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是 　　　　　　　　　 。
(2)限制热分离法大规模应用的原因是 　　　　　　　　　　　　　　 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 　　　　　　 通过，其原理是利用各微观粒子　　　　　　的不同，分离获得淡水。
(4)提出爱护水资源的一条建议 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
【题型2】水资源的污染与防治
【典型例题】节约水资源,防治水污染是每个公民应尽的责任和义务。下列做法不会造成水体污染的是(　　)
A. 将废渣、垃圾等倒入河道中冲走
B. 无色透明的化工厂废水,可以排放
C. 任意排放生活污水
D. 种草植树,增加城市绿化面积
【举一反三1】绿水青山就是金山银山。下列做法不利于生态保护的是（　　）
A.减少使用一次性筷子
B.提倡在公园里摆摊烧烤
C.不随意丢弃废旧电池
D.严禁往湖中倾倒生活污水
【举一反三2】下列做法不利于环境保护的是（　　）
A.积极植树造林
B.随意焚烧垃圾
C.双面使用纸张
D.生活污水经处理达标后再排放
【举一反三3】中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，牢固树立和践行绿色发展理念是我国2035年远景目标之一，下列做法与此目标相符的是（　　）
A.废气随意排放
B.垃圾就地掩埋
C.加快伐木造纸
D.合理养殖放牧
【举一反三4】“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题。
(1)鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有　　　　。
(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　　　　　　　　　　。
(3)我国是世界人均水资源贫乏的国家之一，爱护水资源是我们应尽的责任。我们不仅要节约用水，同时还要防治水体污染。下列措施中不合理的是　　　　(填序号)。
①生活中不使用含磷洗涤剂；②禁止施用农药、化肥；③生活污水经净化后再排放；④禁止在江河边倾倒垃圾；⑤抑制水中所有动、植物的生长；⑥不任意排放工业废水。
请举一例，说明如何节约用水：　　　　　　　　　　　　　。
【举一反三5】化学课上，张老师展示出“你们都来污染我！”的图片(如图所示)，引起全班同学的深思。课后，同学们围绕“水的污染与防治”的主题进行了探究性学习。
(1)生活污水的再利用，既能减少水污染，又能节约水。生活污水经处理后，可用于浇花、________________等。
(2)调研后，同学们提出下列预防和治理水污染的建议，其中合理的是________(填字母)。
A.科学使用高效低毒的农药、化肥
B.禁止在所有水域内养殖
C.禁止在饮用水的水源保护区设置排污口
【举一反三6】“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题。
(1)鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有　　　　。
(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　　　　　　　　　　。
(3)我国是世界人均水资源贫乏的国家之一，爱护水资源是我们应尽的责任。我们不仅要节约用水，同时还要防治水体污染。下列措施中不合理的是　　　　(填序号)。
①生活中不使用含磷洗涤剂；②禁止施用农药、化肥；③生活污水经净化后再排放；④禁止在江河边倾倒垃圾；⑤抑制水中所有动、植物的生长；⑥不任意排放工业废水。
请举一例，说明如何节约用水：　　　　　　　　　　　　　。
水是最普通、最常见的物质之一．
【举一反三7】（1）“水”有很多种，下列“水”属于纯净物的是 　 　（填字母序号）。
A．河水　　　　　B．自来水　　　　　　C．矿泉水　　　　　　D．蒸馏水
（2）下列做法会造成水体污染的是（填字母） 　 　 。
A．随意弃置废旧电池　　　　　　　　　　　　　　B．含二氧化硫的工业废气任意排放
C．工业废水处理达标后再排放　　　　　 　D．严格监管化肥和农药的使用
【题型3】保护水资源与节约用水
【典型例题】下列做法符合“保护水资源”这一主题的是 (　　)
A.用“饮用水”洗手洗抹布 　　　
B.农业浇灌推广使用喷灌和滴灌技术
C.工业污水直接排入地下 　　　
D.生活污水直接用于农田灌溉
【举一反三1】水是生命之源、生产之要、生态之基，是社会经济发展不可缺少和不可替代的资源。下列关于水的说法正确的是 (　　)
A.地球上的水资源非常丰富，我们无需担心
B.喷灌比漫灌节水
C.农业上禁止使用农药和化肥以保护水
D.由水到冰的过程，分子的体积变小
【举一反三2】水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重视。我市某校兴趣小组于3月22日(“世界水日”)开展了以“爱护水资源”为主题的项目式学习探究活动。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是__________(填化学符号)。
(2)襄阳市区的自来水取自汉江，自来水属于_______________(填“混合物”或“纯净物”)。
(3)下列做法不符合“节约用水”理念的是________(填字母)。
A.用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所
B.用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C.为节约用水，用工业废水直接浇灌农田
【举一反三3】【科普阅读】
炎热的夏天，某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水，它比普通洒水车的降温、净化空气（降低空气中可吸入颗粒物和尘埃含量）的效果更好（雾炮车的参数如表所示）
（1）雾炮车净化空气主要针对的污染物是 　 　。
（2）雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了 　 　，从而加快了水的蒸发。
（3）由图中可以看出我国是一个水资源 　 　的国家。
（4）节约用水是每一位公民应遵守的公德，而在日常生活中，我们经常会看到一些浪费水的现象，例如水龙头滴水、跑水的问题。发现一个水龙头按每秒钟滴2滴水，平均每20滴为1mL来计算，一昼夜将流失水的体积为　 L。（计算结果保留一位小数）
（5）谈谈你在生活中节约用水的一种做法 　 　。
【题型4】自来水的生产过程与净化方法
【典型例题】由河水生产自来水的部分处理过程如下：
有关说法不正确的是（　　）
A.用活性炭吸附可除去水中的色素和异味
B.上述处理过程应包含“蒸馏”
C.自来水出厂前要用药剂杀菌消毒
D.经过处理获得的自来水仍是混合物
【举一反三1】自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是（　　）
A.降温结晶
B.絮凝沉降
C.杀菌消毒
D.细沙滤水
【举一反三2】某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，下列说法不正确的是（　　）
A.矿泉水中的钙、钾指的是元素
B.活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味
C.推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性大颗粒
D.加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化是化学变化
【举一反三3】自来水厂通常对天然水进行沉淀、过滤、吸附、　 　，使之达到饮用水标准。在实验室里，若要得到净化程度最高的水，可用 　 　的方法。
目前世界上最安全高效的饮用水消毒剂是ClO2。它对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，起到杀菌消毒作用。与次氯酸钠相比，ClO2消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等特点。通常情况下，ClO2是一种黄绿色气体，极易溶于水，化学性质也比较稳定。在20℃时，不同浓度的ClO2灭活自来水中大肠杆菌的效果如图所示。
【举一反三4】
依据上文，回答下列问题。
（1）消毒效果较好的浓度是 　 　（填“a”或“b”）。
（2）ClO2消毒发生 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。ClO2的物理性质有 　 　。
（3）ClO2是安全高效消毒剂的原因是 　 　。（写两条）
（4）Cl2、Ca（ClO）2和ClO2均可用作净水的消毒剂，下列说法正确的是 　 　（填字母）。
a.都含有氯原子
b.都含有氯元素
c.都含氯分子
（5）为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间，ClO2应在图中的 　 　（填“清水池”或“配水泵”）中投放。
【题型5】过滤
【典型例题】小明在做过滤操作时，在老师给他的仪器中，他认为还缺少一种，其中老师给的仪器主要有：漏斗、烧杯、滤纸、铁架台，那么他认为缺少的仪器是 (　　)
A.玻璃棒 B.长颈漏斗 C.小烧杯 D.药匙
【举一反三1】下列有关过滤操作的说法不正确的是 (　　)
A. 操作中滤纸边缘要稍低于漏斗边缘
B. 倾倒液体时，漏斗内液体液面要低于滤纸边缘
C. 过滤结束后，若滤液仍然浑浊则应重新进行过滤
D.利用该实验操作可除去水中的色素
【举一反三2】中国茶文化源远流长，如图是泡茶的简要过程。
(1)在静置的过程中，茶香四溢。请从微粒的观点解释能闻到茶香的原因：　　　　　 　　　　　　　　　　　。
(2)这些泡茶步骤中，与实验室过滤操作的原理相似的步骤是　　　　　　。在实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 　　　　　　 。
【举一反三3】李明同学将浑浊的溪水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末来搅拌溶解，静置一会儿后，然后采用如图过滤装置来除去水中难溶性杂质。试回答：
(1)写出标号仪器的名称：a　　　　 ，b　　　　　 。
(2)加入明矾的作用是 _________________________，实验过程中玻璃棒的作用是 _____________。
(3)过滤时，漏斗中的液面必须 _____________(填“高于”或“低于”)滤纸边缘；漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止　　　　　　 。
(4)过滤后的水属于　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是　　　　　　　　　　(答出一点即可)。
【题型6】蒸馏
【典型例题】化学兴趣小组在实验室制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是（　　）
A.温度计水银球应位于溶液中间
B.加热前应向烧瓶中加入适量碎瓷片
C.冷却水应从d端口进入，c端口流出
D.开始馏出的部分液体应该弃去
【举一反三1】李时珍在《本草纲目》中写到：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑(容器)，蒸令气上，用器承取滴露。”下列操作与古法酿酒所涉及的原理最相似的是 (　　)
A.燃烧 B.溶解 C.蒸馏 D.过滤
【举一反三2】海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置，下列说法错误的是（　　）
A.水杯中的水是淡水
B.此装置获取淡水的原理是过滤
C.温度越高，获得淡水的速度越快
D.该过程中水分子大小不发生改变
【举一反三3】《本草纲目》中收载“烧酒”篇：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甄，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”文中涉及的主要操作方法是（　　）
A.沉淀 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤
【举一反三4】根据如图所示实验回答问题。
(1)如图甲是硫在氧气中燃烧实验。硫在氧气中燃烧，发出　 色火焰，产生　 　　　 (填“无味”或“刺激性气味”)气体；集气瓶内水的作用是 　　　　 　　　 。
(2)如图乙是实验室制取蒸馏水。烧瓶中碎瓷片的作用是　　　　　　 ，实验过程中水从烧瓶转移到锥形瓶中，体现了　　　　　　　　　　　 (填写分子的一条性质)。
【举一反三5】图1是实验室用硬水制取蒸馏水的实验装置。
(1)水在_______(填容器字母)中由液态变为气态，在______(填容器名称，下同)中由气态变为液态，实验得到的蒸馏水在__________中。
(2)冷水进入d仪器的方向如图所示，　　　　(填“可以”或“不可以”)改为从上端流入，下端流出，原因是________________________________。
(3)实验中需在b中加入碎瓷片的目的是________________；标有e的温度计的作用是_________。
(4)图2是制取蒸馏水的简易装置，烧杯内冷水的作用是__________。
【题型7】水的净化流程图类
【典型例题】如图是天然水净化过程的主要步骤。下列说法不正确的是(　　)
A.步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降
B.步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素
C.步骤Ⅲ目的是杀菌、消毒
D.净化后的水一定是软水
【举一反三1】如图是小帆模拟自来水厂将黄泥水净化并最终制得蒸馏水的过程。下列说法错误的是 (　　)
A.加明矾后静置、过滤，可以分离不溶性杂质
B.液体A可能是硬水，液体B一定是软水
C.该过程利用了活性炭的物理性质
D.操作a利用了水与其他物质的沸点不同
【举一反三2】再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活中的污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图。
(1)一级处理时，污水经过格栅后，还需要向其中加入絮凝剂，格栅对污水起到的作用是　　　　(填常用净水操作名称)，絮凝剂可以是　　　　　　　。
(2)二级处理时，需要使用活性炭，它的作用是　　　　　　　　　　　　 。
(3)二级处理后的水，经过消毒处理，得到再生水，消毒属于　　　　　　(填“物理”或“化学”)变化。
(4)检验再生水是否为硬水，可使用的物质是　　　　　　，生活中使硬水软化的简单方法是　　　　。
【举一反三3】水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。请按要求回答下列问题：某自来水厂净化河水制备自来水的主要步骤如图所示。
小英同学在实验室中完成过滤操作，实验中必须使用的玻璃仪器有烧杯，玻璃棒和 　　　　　　 ，其中玻璃棒的作用是 　　　　　　 。
【举一反三4】水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。城市生活用水的主要净化流程如下：
(1)隔网的作用是 　　　　　　　　　　　　 。
(2)吸附池中加入的试剂X为 　　　　　　 。
(3)经上述流程净化后得到的水属于 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”）。
【举一反三5】我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“推进地下水超采综合治理、复苏河湖生态环境”。国庆假期，小吉从柴桑河带回一瓶浑浊的河水，在化学实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如下图所示：
(1)操作①的名称为 　　　　　　 ；
(2)操作②，主要是吸附除去一些异味和色素，应选用的物质是　　　　　　　 ；
(3)在上述净化水的方法中，净化程度最高操作的名称是 　　　　　　；
(4)上述操作中，最后得到的蒸馏水属于　　　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。
【题型8】净水装置的创新
【典型例题】荒野求生节目深得全球观众的喜爱。在节目中贝尔通过巧妙的方法得到淡水，如图所示，下列说法不正确的是 (　　)
A.小容器中的水为淡水
B.该过程类似实验室的蒸馏过程
C.获得淡水的快慢与温度有关
D.该过程中水分子的质量变小
【举一反三1】市售家用净水器通常经过四级过滤，其原理如图所示，请为前三步选择合适的材料。以下选择正确的是（　　）
①反渗透（RO）膜（去除重金属离子、细菌等）；
②颗粒活性炭；
③后置活性炭（进一步改善口感）；
④PP棉（去除泥沙、铁锈等大颗粒）。
A.②①④ B.①②④ C.④①② D.④②①
【举一反三2】某课外活动小组制作了如下户外净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中，正确的是（　　）
A.水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂
B.该净水器能起到杀菌消毒的作用
C.活性炭具有吸附性是利用它疏松多孔的结构
D.该净水器净化后的水为纯净水
【举一反三3】“生命吸管”是一种户外净水装置（如下图），下列说法不正确的是（　　）
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度
B.抗菌球可以去除细菌
C.通过“生命吸管”得到的水为纯净物
D.活性炭消除异味和色素，是利用了它的吸附性
【举一反三4】引黄入呼工程缓解了呼和浩特市用水紧张，其源头在黄河左岸托克托县蒲滩拐处。某兴趣小组取托克托县水泵站的黄河水进行项目式学习。
任务一：设计净水器
如图所示：用塑料瓶、纱布、小卵石、石英砂、活性炭和蓬松棉组装简易净水器、取原始水源进行水的净化。生活饮用水检测有多种指标，其中感官性指标中包括浑浊度(单位用NTU表示)。
兴趣小组利用浊度传感器测试不同简易净水器的净水效果，得到如下表数据：
(1)根据图表分析，A、B制作较合理的是 　　　　　　，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。
任务二：评价净水器
兴趣小组调整进、出水方向，重新组装简易净水器C，并再次净水。
(2)通过表中数据发现，简易净水器C相比于A净水效果提升，请你谈谈可能的原因是 　　　　　　　　 。
(3)以下生活实例中，应用过滤原理的是___________(填字母)。
A．用茶漏分离茶叶与茶水　
B．用纱布分离豆浆和豆渣
C．用漏勺捞起煮熟的饺子
(4)利用现有装置和材料，你认为还有哪些措施可以进一步提高净水效果 　　　　　　 。
【举一反三5】水是宝贵的自然资源。根据不同场合的用水要求，需要综合运用多种净化方法。
(1)下图是自来水生产的主要过程。
①过滤池的作用是除去 　　　　　　　。
②天然水经处理后得到的自来水是 　　　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。
(2)如图为某种野外便携式净水器的内部结构示意图。
①活性炭的作用是吸附　　　　　　　　　　　　 。
②高聚碘树脂起杀菌作用，该过程属于 　　　　　　 （填“物理”或“化学”）变化。
③水进入方向从下到上的目的是 　　　　　　　　　　　　　 。
【题型9】常见的净水方法综合
【典型例题】下列措施中，不属于净水方法的是（　　）
A.加肥皂水 B.静置沉降 C.细沙滤水 D.杀菌消毒
【举一反三1】公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是（　　）
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【举一反三2】如图所示的生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列正确的是（　　）
A.生命吸管的活性炭能够降低水的硬度
B.经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C.经过生命吸管净化后的水不含病毒和细菌
D.生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
【举一反三3】航天员在核心舱内的饮用水来自“水处理”系统。该系统可将核心舱内产生的污水收集后通过RO反渗透技术进行渗透净化处理，只允许水分子通过，其他分子则会被阻挡，从而达成净水的目的。这种RO反渗透膜利用的净化方法相当于化学实验操作中的 　 　。该系统还可将尿液采用蒸汽压缩蒸馏技术得到蒸馏水，这种变化属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
【举一反三4】人们的生产、生活都离不开淡水，自然界中的水必须经过净化后才能饮用。
(1)某兴趣小组的同学模拟对天然水进行净化。取一杯河水，观察、分析其组成，除了含水外，其中还含有 　　　　　　 等不溶物、　　　　　　　 以及细菌等，因此天然水属于 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)将河水分成等量的A、B两杯，向A杯河水中加入明矾固体，观察，发现A杯河水变得较为澄清，你认为加入明矾的作用是 　　　　　　 。把河水分为两杯进行实验观察的目的是 　　　　　　 。
(3)某同学将A杯河水进行过滤。其中，玻璃棒的作用是 　　　　　　 ，为防止戳破滤纸，玻璃棒需要 　　　　　　　 ；滤纸不紧贴漏斗内壁的可能后果是 　　　　　　 。
(4)经过滤后得到的水是 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”），若有颜色或异味，可通过 　　　　　　利用其 　　　　　　 性去除颜色或异味。家庭对自来水消毒，一般采用 　　　　　　 的方法。要得到纯净水，可进行　　　　　　 操作。
【举一反三5】直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式，其工作流程如下图：
(1)直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的　　　　　　 ；
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的　　　　　　(填操作名称)，该操作过程中，玻璃棒的作用是 　　　　　　；
(3)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。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　　　　　　　　　(选 “纯净物”或“混合物”)。
【题型10】硬水与软水
【典型例题】水是生命之源。下列关于水的说法正确的是（　　）
A.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
B.软水中不含、
C.河水经自来水厂净化后是纯净物
D.沉降、吸附、过滤、蒸馏中，“过滤”是单一净化水程度最好的方法
【举一反三1】关于硬水的叙述正确的是（　　）
①含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水
②长期饮用硬度过大的水对人体健康不利
③蒸馏可以使硬水彻底软化
④用硬水洗衣服，浪费肥皂且衣服不易洗净
A.①②③④
B.①②③
C.①②④
D.②③④
【举一反三2】下列说法有错误的是（　　）
A.用肥皂水区别硬水和软水
B.过滤时玻璃棒的下端紧靠在单层滤纸一侧
C.锅炉用水硬度太高十分危险
D.蒸馏水是净化程度最高的水
【举一反三3】潍坊市区自来水的水源地之一是白浪河水库，某化学兴趣小组从该水库中取水开展了一次探究活动。请回答下列问题：
(1)河水呈浑浊状是因为水中含有__________________(填“可溶性“或“不溶性”)的杂质。
(2)对所取水样进行过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗外还有___________，其中玻璃棒的作用是__________。
(3)取适量滤液，经检测是硬水，原因是滤液中含有较多的可溶性_____________(填元素名称)化合物。
【举一反三4】水是一种宝贵的资源，学习水可以让我们更有效的利用水资源。自来水厂净化过程的主要操作流程如图：
回答下列问题：
(1)操作X的名称是 　　　　　　　　 。
(2)沉淀过程常用 　　　　　　　　 做絮凝剂。
(3)自来水是硬水，生活中可通过 　　　　　　　　 的方法将其转化为软水。4.1 水资源及其利用
【题型1】人类拥有的水资源 1
【题型2】水资源的污染与防治 3
【题型3】保护水资源与节约用水 6
【题型4】自来水的生产过程与净化方法 9
【题型5】过滤 12
【题型6】蒸馏 13
【题型7】水的净化流程图类 17
【题型8】净水装置的创新 20
【题型9】常见的净水方法综合 25
【题型10】硬水与软水 29
【题型1】人类拥有的水资源
【典型例题】习近平总书记给湖北十堰丹江口库区的环保志愿者回信中提到：保护好水源地生态环境，确保“一泓清水永续北上”。下列说法正确的是（　　）
A.南水北调工程改善了我国水资源分布不均的局面
B.丹江口库区的水是纯净物
C.丹江口库区的淡水资源取之不尽用之不竭
D.生活污水可随意排入河流
【答案】A
【解析】南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置，大大改善了我国水资源空间分布不均的局面，A正确；丹江口库区的水中含有多种矿物质和其他杂质，属于混合物，不是纯净物，B错误；地球上的淡水资源是有限的，不是取之不尽用之不竭的，丹江口库区的淡水资源也是有限的，C错误；生活污水随意排入河流会造成水体污染，应处理达标后排放，D错误。
【举一反三1】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是（　　）
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【答案】D
【解析】水在天然循环过程中经过蒸发过程，实现了水的自身净化；水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段，是通过水的三态变化实现的；在水循环过程中，太阳的能量使水蒸发变成水蒸气，为水的天然循环提供了能量；水的天然循环过程中伴随着能量的变化，由液态变为气态需要吸热，由气态变为液态放出热量。
【举一反三2】水是重要的自然资源，水资源不足将严重影响人类的生存。请结合如表回答问题。
(1)我国北方人均水量约为720 m ，水资源紧缺程度为　　　　　　　 。
(2)研究表明：1节含汞、镉、铅等金属的干电池所造成的污染，可使60 t水无法饮用。若成年人每人每天饮水约2 kg，则60 t水可供1个人饮用约　　　　 年。
【答案】(1)重度缺水　(2)82
【解析】(1)我国北方人均水量约为720 m ,在500～1 000 m 区间内,水资源紧缺程度为重度缺水。(2)若成年人每人每天饮水约2 kg，则成年人每人每年的饮用量为 2 kg×365=730 kg,则60 t即60 000 kg水能供成年人饮用约≈82年。
【举一反三3】 地球是一个美丽的“水球”，表面约被水覆盖，淡水仅占总水量的；其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。回答下列问题：
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是 　　　　　　　　　 。
(2)限制热分离法大规模应用的原因是 　　　　　　　　　　　　　　 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 　　　　　　 通过，其原理是利用各微观粒子　　　　　　的不同，分离获得淡水。
(4)提出爱护水资源的一条建议 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
【答案】(1)市政供水
(2)能耗大，成本高
(3)水分子或H2O 　 颗粒大小
(4)淘米水浇花
【解析】（1）由图1可知，全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水，占62%；
（2）限制热分离法大规模应用的原因是能耗大，成本高；
（3）由图2可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，其原理是利用各微观粒子颗粒大小的不同，分离获得淡水；
（4）爱护水资源的做法有生活污水处理后再排放，使用节水洁具、用淘米水浇花等。
【题型2】水资源的污染与防治
【典型例题】节约水资源,防治水污染是每个公民应尽的责任和义务。下列做法不会造成水体污染的是(　　)
A. 将废渣、垃圾等倒入河道中冲走
B. 无色透明的化工厂废水,可以排放
C. 任意排放生活污水
D. 种草植树,增加城市绿化面积
【答案】D
【解析】种草植树,增加城市绿化面积,可以美化环境,不会造成水体污染。
【举一反三1】绿水青山就是金山银山。下列做法不利于生态保护的是（　　）
A.减少使用一次性筷子
B.提倡在公园里摆摊烧烤
C.不随意丢弃废旧电池
D.严禁往湖中倾倒生活污水
【答案】B
【举一反三2】下列做法不利于环境保护的是（　　）
A.积极植树造林
B.随意焚烧垃圾
C.双面使用纸张
D.生活污水经处理达标后再排放
【答案】B
【举一反三3】中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，牢固树立和践行绿色发展理念是我国2035年远景目标之一，下列做法与此目标相符的是（　　）
A.废气随意排放
B.垃圾就地掩埋
C.加快伐木造纸
D.合理养殖放牧
【答案】D
【解析】废气中含有有害物质，随意排放会造成空气污染，A不符合题意；垃圾就地掩埋会污染土壤和水体，B不符合题意；加快伐木造纸需要大量砍伐森林，造成环境破坏，C不符合题意；合理养殖放牧，保护了植物，保护生态平衡，D符合题意。
【举一反三4】“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题。
(1)鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有　　　　。
(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　　　　　　　　　　。
(3)我国是世界人均水资源贫乏的国家之一，爱护水资源是我们应尽的责任。我们不仅要节约用水，同时还要防治水体污染。下列措施中不合理的是　　　　(填序号)。
①生活中不使用含磷洗涤剂；②禁止施用农药、化肥；③生活污水经净化后再排放；④禁止在江河边倾倒垃圾；⑤抑制水中所有动、植物的生长；⑥不任意排放工业废水。
请举一例，说明如何节约用水：　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)氧气　(2)生活污染　(3)②⑤　用淘米水浇花(合理即可)
【举一反三5】化学课上，张老师展示出“你们都来污染我！”的图片(如图所示)，引起全班同学的深思。课后，同学们围绕“水的污染与防治”的主题进行了探究性学习。
(1)生活污水的再利用，既能减少水污染，又能节约水。生活污水经处理后，可用于浇花、________________等。
(2)调研后，同学们提出下列预防和治理水污染的建议，其中合理的是________(填字母)。
A.科学使用高效低毒的农药、化肥
B.禁止在所有水域内养殖
C.禁止在饮用水的水源保护区设置排污口
【答案】(1)冲洗厕所(合理即可)　(2)AC
【解析】本题以水的污染途径为背景，考查保护水资源的措施等，贴近生活，比较简单。(1)生活污水经处理后，可用于浇花、冲洗厕所等。(2)科学使用高效低毒的农药、化肥，禁止在饮用水的水源保护区设置排污口，可以防止水污染。应科学规范水产养殖，不能禁止在所有水域内养殖。
【举一反三6】“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题。
(1)鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有　　　　。
(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　　　　　　　　　　。
(3)我国是世界人均水资源贫乏的国家之一，爱护水资源是我们应尽的责任。我们不仅要节约用水，同时还要防治水体污染。下列措施中不合理的是　　　　(填序号)。
①生活中不使用含磷洗涤剂；②禁止施用农药、化肥；③生活污水经净化后再排放；④禁止在江河边倾倒垃圾；⑤抑制水中所有动、植物的生长；⑥不任意排放工业废水。
请举一例，说明如何节约用水：　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)氧气　(2)生活污染　(3)②⑤　用淘米水浇花(合理即可)
水是最普通、最常见的物质之一．
【举一反三7】（1）“水”有很多种，下列“水”属于纯净物的是 　 　（填字母序号）。
A．河水　　　　　B．自来水　　　　　　C．矿泉水　　　　　　D．蒸馏水
（2）下列做法会造成水体污染的是（填字母） 　 　 。
A．随意弃置废旧电池　　　　　　　　　　　　　　B．含二氧化硫的工业废气任意排放
C．工业废水处理达标后再排放　　　　　 　D．严格监管化肥和农药的使用
【答案】（1）D　（2）AB
【题型3】保护水资源与节约用水
【典型例题】下列做法符合“保护水资源”这一主题的是 (　　)
A.用“饮用水”洗手洗抹布 　　　
B.农业浇灌推广使用喷灌和滴灌技术
C.工业污水直接排入地下 　　　
D.生活污水直接用于农田灌溉
【答案】B
【解析】农业浇灌推广使用喷灌和滴灌技术，节约水资源，符合“保护水资源”这一主题。
【举一反三1】水是生命之源、生产之要、生态之基，是社会经济发展不可缺少和不可替代的资源。下列关于水的说法正确的是 (　　)
A.地球上的水资源非常丰富，我们无需担心
B.喷灌比漫灌节水
C.农业上禁止使用农药和化肥以保护水
D.由水到冰的过程，分子的体积变小
【答案】B
【解析】地球上的水资源非常丰富，但是人类所需的淡水资源很少，且分布不均，所以我们应该节约用水，A错误；大水漫灌浪费水资源，喷灌比大水漫灌节水，B正确；农药和化肥在农业上起着重要作用，禁止使用农药和化肥是不现实的，农业上合理使用农药和化肥以保护水资源，C错误；由水到冰的过程，分子的体积不变，是水分子的间隔发生了改变，D错误。
【举一反三2】水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重视。我市某校兴趣小组于3月22日(“世界水日”)开展了以“爱护水资源”为主题的项目式学习探究活动。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是__________(填化学符号)。
(2)襄阳市区的自来水取自汉江，自来水属于_______________(填“混合物”或“纯净物”)。
(3)下列做法不符合“节约用水”理念的是________(填字母)。
A.用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所
B.用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C.为节约用水，用工业废水直接浇灌农田
【答案】(1)H2O　(2)混合物　(3)C
【解析】(1)分子是保持物质化学性质的最小粒子。水是由水分子构成的，因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子，其符号为H2O。
(2)襄阳市区的自来水取自汉江，自来水中含有水、可溶性杂质等多种物质，属于混合物。
(3)为节约用水，用工业废水直接浇灌农田会造成土壤污染、水体污染，危害人体健康，不符合“节约用水”理念。
【举一反三3】【科普阅读】
炎热的夏天，某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水，它比普通洒水车的降温、净化空气（降低空气中可吸入颗粒物和尘埃含量）的效果更好（雾炮车的参数如表所示）
（1）雾炮车净化空气主要针对的污染物是 　 　。
（2）雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了 　 　，从而加快了水的蒸发。
（3）由图中可以看出我国是一个水资源 　 　的国家。
（4）节约用水是每一位公民应遵守的公德，而在日常生活中，我们经常会看到一些浪费水的现象，例如水龙头滴水、跑水的问题。发现一个水龙头按每秒钟滴2滴水，平均每20滴为1mL来计算，一昼夜将流失水的体积为　 L。（计算结果保留一位小数）
（5）谈谈你在生活中节约用水的一种做法 　 　。
【答案】（1）颗粒物　（2）液体表面积　（3）短缺　（4）8.6　（5）用淘米水浇花；及时关闭水龙头或装节水龙头；用洗衣服水冲厕所；水龙头坏了及时修理等（合理即可）
【解析】（1）雾炮车净化空气主要针对的污染物是：颗粒物；（2）雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了液体表面积，从而加快了水的蒸发；（3）如图是某些国家的人均水量和世界人均水量（m3/人），由图中可以看出我国是一个水资源短缺的国家；（4）因为1小时是3 600秒，所以24小时是86400秒，又因为每秒钟滴2滴水，所以一昼夜滴水滴数为：86 400×2＝172800滴，还因为平均每20滴水为1毫升，所以一昼夜流失水体积为：172 800÷20＝8 640 mL，即8.6 L；（5）节约用水的方法较多，例如：用淘米水浇花；及时关闭水龙头或装节水龙头；用洗衣服水冲厕所；水龙头坏了及时修理等。
【题型4】自来水的生产过程与净化方法
【典型例题】由河水生产自来水的部分处理过程如下：
有关说法不正确的是（　　）
A.用活性炭吸附可除去水中的色素和异味
B.上述处理过程应包含“蒸馏”
C.自来水出厂前要用药剂杀菌消毒
D.经过处理获得的自来水仍是混合物
【答案】B
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，A正确；自来水净水过程包括沉淀、过滤、吸附、消毒，但不包括蒸馏，B错误；自来水出厂前要用药剂杀菌消毒，除去水中的致病菌和病毒等，C正确；经过处理获得的自来水是由水和可溶性杂质等混合而成，属于混合物，D正确。
【举一反三1】自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是（　　）
A.降温结晶
B.絮凝沉降
C.杀菌消毒
D.细沙滤水
【答案】A
【解析】自来水厂将天然水净化成自来水，其生产流程主要为：天然水→絮凝沉淀→过滤→吸附→消毒→自来水，没有用到降温结晶的方法。
【举一反三2】某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，下列说法不正确的是（　　）
A.矿泉水中的钙、钾指的是元素
B.活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味
C.推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性大颗粒
D.加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化是化学变化
【答案】C
【解析】物质是由元素组成的，矿泉水中的钙、钾指的是元素，A正确；活性炭具有吸附性，活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味，B正确；石英砂过滤器可以除去水中较大的难溶性杂质，由图示推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性小颗粒，C错误；加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化有新物质生成，是化学变化，D正确。
【举一反三3】自来水厂通常对天然水进行沉淀、过滤、吸附、　 　，使之达到饮用水标准。在实验室里，若要得到净化程度最高的水，可用 　 　的方法。
【答案】杀菌消毒；蒸馏。
【解析】天然水中含有许多杂质，自来水厂通常对天然水进行沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒，使之达到饮用水标准；蒸馏可以除去水中的所有杂质，因此在实验室里，若要得到净化程度最高的水，可用蒸馏的方法。
目前世界上最安全高效的饮用水消毒剂是ClO2。它对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，起到杀菌消毒作用。与次氯酸钠相比，ClO2消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等特点。通常情况下，ClO2是一种黄绿色气体，极易溶于水，化学性质也比较稳定。在20℃时，不同浓度的ClO2灭活自来水中大肠杆菌的效果如图所示。
【举一反三4】
依据上文，回答下列问题。
（1）消毒效果较好的浓度是 　 　（填“a”或“b”）。
（2）ClO2消毒发生 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。ClO2的物理性质有 　 　。
（3）ClO2是安全高效消毒剂的原因是 　 　。（写两条）
（4）Cl2、Ca（ClO）2和ClO2均可用作净水的消毒剂，下列说法正确的是 　 　（填字母）。
a.都含有氯原子
b.都含有氯元素
c.都含氯分子
（5）为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间，ClO2应在图中的 　 　（填“清水池”或“配水泵”）中投放。
【答案】（1）a　（2）化学变化　黄绿色气体，极易溶于水　（3）杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等（合理即可）　（4）ab　（5）清水池
【解析】（1）根据图像可知，消毒效果较好的浓度是a，因为消毒时间最短；（2）依据材料：ClO2对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，可知消毒过程中有新物质生成，属于化学变化；物理性质是指不通过化学变化就能体现出来的性质，由材料可知，ClO2的物理性质有：通常情况下，ClO2是一种黄绿色气体，极易溶于水；（3）依据材料，ClO2消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等特点；（4）根据三种物质的化学式可看出，它们的分子中都含有氯原子，三种物质中都含有氯元素，Cl2是由氯分子构成的，Ca（ClO）2和ClO2不含氯分子，；（5）根据图示，水进入清水池后再进入配水泵，最后进入用户，所以为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间，ClO2应在图中的清水池中投放。
【题型5】过滤
【典型例题】小明在做过滤操作时，在老师给他的仪器中，他认为还缺少一种，其中老师给的仪器主要有：漏斗、烧杯、滤纸、铁架台，那么他认为缺少的仪器是 (　　)
A.玻璃棒 B.长颈漏斗 C.小烧杯 D.药匙
【答案】A
【解析】过滤操作中用到的仪器有铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒。老师给的仪器缺少玻璃棒。
【举一反三1】下列有关过滤操作的说法不正确的是 (　　)
A. 操作中滤纸边缘要稍低于漏斗边缘
B. 倾倒液体时，漏斗内液体液面要低于滤纸边缘
C. 过滤结束后，若滤液仍然浑浊则应重新进行过滤
D.利用该实验操作可除去水中的色素
【答案】D
【举一反三2】中国茶文化源远流长，如图是泡茶的简要过程。
(1)在静置的过程中，茶香四溢。请从微粒的观点解释能闻到茶香的原因：　　　　　 　　　　　　　　　　　。
(2)这些泡茶步骤中，与实验室过滤操作的原理相似的步骤是　　　　　　。在实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 　　　　　　 。
【答案】(1)分子在不断地运动
(2)滤出 　玻璃棒
【解析】（1）在静置过程中茶香四溢，是因为分子在不断地运动，茶叶中的香气分子通过不断运动扩散到空气中，从而被人闻到；
（2）泡茶步骤中与实验室过滤操作原理相似的步骤是滤出，过滤是将不溶性固体与液体分离的操作，滤出就是将茶叶(不溶性固体)与茶水(液体)分离；在实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
【举一反三3】李明同学将浑浊的溪水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末来搅拌溶解，静置一会儿后，然后采用如图过滤装置来除去水中难溶性杂质。试回答：
(1)写出标号仪器的名称：a　　　　 ，b　　　　　 。
(2)加入明矾的作用是 _________________________，实验过程中玻璃棒的作用是 _____________。
(3)过滤时，漏斗中的液面必须 _____________(填“高于”或“低于”)滤纸边缘；漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止　　　　　　 。
(4)过滤后的水属于　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是　　　　　　　　　　(答出一点即可)。
【答案】(1)铁架台　漏斗　(2)吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降　引流　(3)低于　滤液溅出　(4)混合物　(5)滤纸破损(合理即可)
【解析】(2)明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能加速不溶性杂质的沉淀，实验中玻璃棒起到的是引流的作用。
(4)过滤后的水中含有可溶性杂质，属于混合物。
(5)过滤后的滤液仍然是浑浊的，可能是因为滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸的边缘等缘故。
【题型6】蒸馏
【典型例题】化学兴趣小组在实验室制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是（　　）
A.温度计水银球应位于溶液中间
B.加热前应向烧瓶中加入适量碎瓷片
C.冷却水应从d端口进入，c端口流出
D.开始馏出的部分液体应该弃去
【答案】A
【解析】蒸馏操作需要用温度计控制馏分的沸点，所以应将温度计水银球放在蒸馏瓶的支管口，A错误；蒸馏需要加热至沸腾，为防止液体暴沸，需要加沸石，可用适量碎瓷片代替沸石，B正确；冷却水从冷凝管下口入，上口出，使冷凝效果更好，所以冷却水应从d端口进入，c端口流出，C正确；开始馏出的部分液体不纯，应该弃去，D正确。
【举一反三1】李时珍在《本草纲目》中写到：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑(容器)，蒸令气上，用器承取滴露。”下列操作与古法酿酒所涉及的原理最相似的是 (　　)
A.燃烧 B.溶解 C.蒸馏 D.过滤
【答案】C
【解析】“蒸令气上，用器承取滴露”可知是先将酒精气化然后冷却液化，与蒸馏相似。
【举一反三2】海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置，下列说法错误的是（　　）
A.水杯中的水是淡水
B.此装置获取淡水的原理是过滤
C.温度越高，获得淡水的速度越快
D.该过程中水分子大小不发生改变
【答案】B
【解析】该装置中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴滴到水杯中，得到淡水，故水杯中的水是淡水；该过程中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴，得到淡水，是利用蒸馏的方法，不是过滤；获取淡水的快慢与温度有关，温度越高，水蒸发的越快，获得淡水的速率越快；该过程中，只是分子之间的间隔发生了改变，分子的大小不变。
【举一反三3】《本草纲目》中收载“烧酒”篇：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甄，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”文中涉及的主要操作方法是（　　）
A.沉淀 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤
【答案】C
【解析】“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”，是通过加热汽化的方法得到酒，这种方法是蒸馏。
【举一反三4】根据如图所示实验回答问题。
(1)如图甲是硫在氧气中燃烧实验。硫在氧气中燃烧，发出　 色火焰，产生　 　　　 (填“无味”或“刺激性气味”)气体；集气瓶内水的作用是 　　　　 　　　 。
(2)如图乙是实验室制取蒸馏水。烧瓶中碎瓷片的作用是　　　　　　 ，实验过程中水从烧瓶转移到锥形瓶中，体现了　　　　　　　　　　　 (填写分子的一条性质)。
【答案】(1)蓝紫 　 刺激性气味 　 吸收有害气体，防止污染空气
(2)防止爆沸 　分子在不断运动
【解析】（1）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体；硫燃烧生成的二氧化硫有毒，会污染空气，则集气瓶中水的作用为吸收有害气体，防止污染空气。（2）烧瓶中碎瓷片的作用为防止爆沸；水从烧瓶转移到锥形瓶中，体现了分子在不断运动。
【举一反三5】图1是实验室用硬水制取蒸馏水的实验装置。
(1)水在_______(填容器字母)中由液态变为气态，在______(填容器名称，下同)中由气态变为液态，实验得到的蒸馏水在__________中。
(2)冷水进入d仪器的方向如图所示，　　　　(填“可以”或“不可以”)改为从上端流入，下端流出，原因是________________________________。
(3)实验中需在b中加入碎瓷片的目的是________________；标有e的温度计的作用是_________。
(4)图2是制取蒸馏水的简易装置，烧杯内冷水的作用是__________。
【答案】(1)b　冷凝管　锥形瓶
(2)不可以　从上端流入不能充分冷却蒸气
(3)防止暴沸　测量蒸气的温度　(4)冷却
【题型7】水的净化流程图类
【典型例题】如图是天然水净化过程的主要步骤。下列说法不正确的是(　　)
A.步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降
B.步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素
C.步骤Ⅲ目的是杀菌、消毒
D.净化后的水一定是软水
【答案】D
【解析】明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，因此，步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降，A正确；活性炭具有吸附性，因此，步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素，B正确；向水中通入二氧化氯可以起到杀菌消毒的作用，C正确；净化过程中不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，所以得到的水不是软水，D错误。
【举一反三1】如图是小帆模拟自来水厂将黄泥水净化并最终制得蒸馏水的过程。下列说法错误的是 (　　)
A.加明矾后静置、过滤，可以分离不溶性杂质
B.液体A可能是硬水，液体B一定是软水
C.该过程利用了活性炭的物理性质
D.操作a利用了水与其他物质的沸点不同
【答案】B
【解析】
【举一反三2】再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活中的污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图。
(1)一级处理时，污水经过格栅后，还需要向其中加入絮凝剂，格栅对污水起到的作用是　　　　(填常用净水操作名称)，絮凝剂可以是　　　　　　　。
(2)二级处理时，需要使用活性炭，它的作用是　　　　　　　　　　　　 。
(3)二级处理后的水，经过消毒处理，得到再生水，消毒属于　　　　　　(填“物理”或“化学”)变化。
(4)检验再生水是否为硬水，可使用的物质是　　　　　　，生活中使硬水软化的简单方法是　　　　。
【答案】(1)过滤　明矾　(2)吸附色素和异味　(3)化学　(4)肥皂水　煮沸
【解析】(1)一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入絮凝剂，格栅能除去水中沉淀下来的大块悬浮物，作用是过滤，常用的絮凝剂是明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可吸附悬浮杂质，加速其沉降。(2)二级处理时，需要使用活性炭，活性炭具有吸附性，它的作用是吸附水中的色素和异味。(3)二级处理后的水，经过消毒处理，得到再生水，消毒过程中有新物质生成，属于化学变化。(4)检验再生水是否为硬水，可以使用的物质是肥皂水，硬水遇肥皂水产生的泡沫少、浮渣多；生活中使硬水软化的简单方法是煮沸。
【举一反三3】水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。请按要求回答下列问题：某自来水厂净化河水制备自来水的主要步骤如图所示。
小英同学在实验室中完成过滤操作，实验中必须使用的玻璃仪器有烧杯，玻璃棒和 　　　　　　 ，其中玻璃棒的作用是 　　　　　　 。
【答案】漏斗　引流
【举一反三4】水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。城市生活用水的主要净化流程如下：
(1)隔网的作用是 　　　　　　　　　　　　 。
(2)吸附池中加入的试剂X为 　　　　　　 。
(3)经上述流程净化后得到的水属于 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】(1)拦截大尺寸不溶物
(2)活性炭
(3)混合物
【解析】（1）隔网的作用相当于过滤操作，目的是拦截大尺寸不溶物；
（2）活性炭具有吸附性，能除去水中的素色和异味，故吸附池中加入的试剂X为活性炭；
（3）经图中流程净化后，能除去水中的不溶性杂质、细菌病毒，但不能除去可溶性杂质，因此得到的水属于混合物。
【举一反三5】我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“推进地下水超采综合治理、复苏河湖生态环境”。国庆假期，小吉从柴桑河带回一瓶浑浊的河水，在化学实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如下图所示：
(1)操作①的名称为 　　　　　　 ；
(2)操作②，主要是吸附除去一些异味和色素，应选用的物质是　　　　　　　 ；
(3)在上述净化水的方法中，净化程度最高操作的名称是 　　　　　　；
(4)上述操作中，最后得到的蒸馏水属于　　　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】(1)过滤
(2)活性炭
(3)蒸馏
(4)纯净物
【解析】（1）操作①是分离固液的过滤操作；
（2）操作②主要是吸附除去一些异味和色素，活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味，则应选用的物质是活性炭；
（3）操作①为过滤，操作②为吸附，操作③为蒸馏，则在上述净化水的方法中，净化程度最高操作的名称是蒸馏；
（4）上述操作中，最后得到的蒸馏水只由一种物质组成，属于纯净物。
【题型8】净水装置的创新
【典型例题】荒野求生节目深得全球观众的喜爱。在节目中贝尔通过巧妙的方法得到淡水，如图所示，下列说法不正确的是 (　　)
A.小容器中的水为淡水
B.该过程类似实验室的蒸馏过程
C.获得淡水的快慢与温度有关
D.该过程中水分子的质量变小
【答案】D
【解析】此过程没有新物质生成，发生的是物理变化，因此水分子的质量不变，D错误。
【举一反三1】市售家用净水器通常经过四级过滤，其原理如图所示，请为前三步选择合适的材料。以下选择正确的是（　　）
①反渗透（RO）膜（去除重金属离子、细菌等）；
②颗粒活性炭；
③后置活性炭（进一步改善口感）；
④PP棉（去除泥沙、铁锈等大颗粒）。
A.②①④ B.①②④ C.④①② D.④②①
【答案】D
【解析】先将水通过PP棉除去水中的泥沙、铁锈等难溶性大颗粒，然后再经过颗粒活性炭，吸附水中的色素和异味，后经过反渗透(R0)膜，去除重金属离子、细菌等，最后通过后置活性炭，进一步改善水的口感。故顺序为④②①。
【举一反三2】某课外活动小组制作了如下户外净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中，正确的是（　　）
A.水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂
B.该净水器能起到杀菌消毒的作用
C.活性炭具有吸附性是利用它疏松多孔的结构
D.该净水器净化后的水为纯净水
【答案】C
【解析】由图可知，水中的钙、镁离子不能通过离子交换树脂，故A错误；该简易净水器中的PP棉和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以除去水中的色素和异味，但不能起到杀菌消毒的作用，故B错误；活性炭具有疏松多孔的结构，使其具有吸附性，可以吸附有颜色、有异味的杂质，故C正确；该简易净水器不能除去水中的所有杂质，得不到纯净水，故D错误。
【举一反三3】“生命吸管”是一种户外净水装置（如下图），下列说法不正确的是（　　）
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度
B.抗菌球可以去除细菌
C.通过“生命吸管”得到的水为纯净物
D.活性炭消除异味和色素，是利用了它的吸附性
【答案】C
【解析】超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度，A正确；抗菌球可以去除细菌，B正确；通过“生命吸管”得到的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，C错误；活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，故性炭消除异味和色素，是利用了它的吸附性，D正确。
【举一反三4】引黄入呼工程缓解了呼和浩特市用水紧张，其源头在黄河左岸托克托县蒲滩拐处。某兴趣小组取托克托县水泵站的黄河水进行项目式学习。
任务一：设计净水器
如图所示：用塑料瓶、纱布、小卵石、石英砂、活性炭和蓬松棉组装简易净水器、取原始水源进行水的净化。生活饮用水检测有多种指标，其中感官性指标中包括浑浊度(单位用NTU表示)。
兴趣小组利用浊度传感器测试不同简易净水器的净水效果，得到如下表数据：
(1)根据图表分析，A、B制作较合理的是 　　　　　　，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。
任务二：评价净水器
兴趣小组调整进、出水方向，重新组装简易净水器C，并再次净水。
(2)通过表中数据发现，简易净水器C相比于A净水效果提升，请你谈谈可能的原因是 　　　　　　　　 。
(3)以下生活实例中，应用过滤原理的是___________(填字母)。
A．用茶漏分离茶叶与茶水　
B．用纱布分离豆浆和豆渣
C．用漏勺捞起煮熟的饺子
(4)利用现有装置和材料，你认为还有哪些措施可以进一步提高净水效果 　　　　　　 。
【答案】(1)A 　A装置净水后，浊度值更低，净水效果更好(或A装置不易发生堵塞或A装置填料顺序是颗粒由大到小，净水效果更好)
(2)净水器C减缓流水速率，使原水与净水材料(过滤材料或填料)充分接触(净水器A在重力作用下流速太快，原水与净水材料(过滤材料或填料)未充分接触)
(3)ABC
(4)适当增加净水材料的量(或将净水材料压实或减小净水材料的颗粒直径或多个净水装置串联使用)
【解析】（1）根据图表分析，A制作较合理，因为A装置净水后，浑浊度值为50.4，更低，净水效果更好，A装置填料顺序是颗粒由大到小，净水效果更好，不易发生堵塞；
（2）通过表中数据发现，简易净水器C相比于A净水效果提升，因为净水器C减缓流水速率，使原水与净水材料接触时间更长，接触更充分；
（3）过滤是将固体和液体分离的操作；
用茶漏分离茶叶与茶水，是将固体和液体分离，应用过滤原理，故A正确；
用纱布分离豆浆和豆渣，是将固体和液体分离，应用过滤原理，故B正确；
用漏勺捞起煮熟的饺子，是将固体和液体分离，应用过滤原理，故C正确；
（4）适当增加净水材料的量、将净水材料压实、减小净水材料的颗粒直径或多个净水装置串联使用都能提高净水效果。
【举一反三5】水是宝贵的自然资源。根据不同场合的用水要求，需要综合运用多种净化方法。
(1)下图是自来水生产的主要过程。
①过滤池的作用是除去 　　　　　　　。
②天然水经处理后得到的自来水是 　　　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。
(2)如图为某种野外便携式净水器的内部结构示意图。
①活性炭的作用是吸附　　　　　　　　　　　　 。
②高聚碘树脂起杀菌作用，该过程属于 　　　　　　 （填“物理”或“化学”）变化。
③水进入方向从下到上的目的是 　　　　　　　　　　　　　 。
【答案】(1)不溶性杂质 　 混合物
(2)色素和异味　化学 　 使净化时间长，充分净化
【解析】（1）①过滤是一种分离混合物的方法，它可以将不溶性的固体杂质从液体中分离出来。在自来水生产过程中，过滤池的作用就是除去水中的不溶性杂质；
②纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质组成的。天然水经沉淀、过滤、消毒等处理后得到的自来水，其中仍然含有一些可溶性的杂质，如钙镁化合物等，所以自来水是混合物；
（2）①活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使得它具有很强的吸附性，能够吸附水中的色素、异味以及一些部分可溶性杂质等；
②高聚碘树脂起杀菌作用，杀菌过程中细菌的结构和性质发生了改变，有新物质生成，所以该过程属于化学变化；
③水进入方向从下到上，这样可以使水与净水器内的各种净化材料（如三层去杂物、高聚碘树脂、活性炭、超滤膜等）充分接触，从而更充分地进行除杂、杀菌、吸附等净化过程，提高净化效果。
【题型9】常见的净水方法综合
【典型例题】下列措施中，不属于净水方法的是（　　）
A.加肥皂水 B.静置沉降 C.细沙滤水 D.杀菌消毒
【答案】A
【举一反三1】公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是（　　）
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【答案】C
【解析】自来水中含有多种可溶性及不溶性杂质，属于混合物，选项A正确；活性炭具有较强的吸附能力，能够除去水中的异味，选项B正确；超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质，但不能除去水中可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度，选项C错误；紫外线能使蛋白质变性，因此紫外线消毒灯能用来杀菌消毒，选项D正确。
【举一反三2】如图所示的生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列正确的是（　　）
A.生命吸管的活性炭能够降低水的硬度
B.经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C.经过生命吸管净化后的水不含病毒和细菌
D.生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
【答案】D
【解析】生命吸管的活性炭不能降低水的硬度，是因为活性炭不能除去溶于水的钙、镁化合物，A不正确；经过生命吸管净化后的水中仍然含有多种物质，属于混合物，B不正确；经过生命吸管净化后的水仍然病毒和细菌，只是含量大大降低，C不正确；生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化（杀菌消毒过程中生成新物质，是化学变化），D正确。
【举一反三3】航天员在核心舱内的饮用水来自“水处理”系统。该系统可将核心舱内产生的污水收集后通过RO反渗透技术进行渗透净化处理，只允许水分子通过，其他分子则会被阻挡，从而达成净水的目的。这种RO反渗透膜利用的净化方法相当于化学实验操作中的 　 　。该系统还可将尿液采用蒸汽压缩蒸馏技术得到蒸馏水，这种变化属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
【答案】过滤；物理变化。
【解析】这种RO反渗透膜利用的净化方法相当于化学实验操作中的过滤、该系统还可将尿液采用蒸汽压缩蒸馏技术得到蒸馏水，这种变化没有新物质生成，属于物理变化。
【举一反三4】人们的生产、生活都离不开淡水，自然界中的水必须经过净化后才能饮用。
(1)某兴趣小组的同学模拟对天然水进行净化。取一杯河水，观察、分析其组成，除了含水外，其中还含有 　　　　　　 等不溶物、　　　　　　　 以及细菌等，因此天然水属于 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)将河水分成等量的A、B两杯，向A杯河水中加入明矾固体，观察，发现A杯河水变得较为澄清，你认为加入明矾的作用是 　　　　　　 。把河水分为两杯进行实验观察的目的是 　　　　　　 。
(3)某同学将A杯河水进行过滤。其中，玻璃棒的作用是 　　　　　　 ，为防止戳破滤纸，玻璃棒需要 　　　　　　　 ；滤纸不紧贴漏斗内壁的可能后果是 　　　　　　 。
(4)经过滤后得到的水是 　　　　　　 （填“纯净物”或“混合物”），若有颜色或异味，可通过 　　　　　　利用其 　　　　　　 性去除颜色或异味。家庭对自来水消毒，一般采用 　　　　　　 的方法。要得到纯净水，可进行　　　　　　 操作。
【答案】(1)泥沙 　可溶物　混合物
(2)加速沉降 　进行对照
(3)引流，防止飞溅　靠在三层滤纸一侧　 过滤速度较慢
(4)混合物 　活性炭 　吸附 　煮沸　 蒸馏
【解析】（1）取一杯河水，观察、分析其组成：除了含水外，其中还含有泥沙等不溶物、可溶性杂质以及细菌等，因此自然水属于混合物；
（2）将河水分成等量的A、B两杯，向A杯河水中加入明矾固体，观察，发现A杯河水中的泥沙沉降更快，加入明矾的作用是吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降；把河水分为两杯进行实验观察的目的是进行对比，判断明矾的净化效果；
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是：引流，防止飞溅；为防止戳破滤纸，玻璃棒末端要斜靠在三层滤纸一边；滤纸不能紧贴漏斗内壁的可能后果是过滤速率过慢；
（4）经过滤后得到的水中仍含有可溶性杂质，是混合物，若有颜色或异味，可通过活性炭利用其吸附性去除颜色或异味；家庭对自来水消毒，一般采用煮沸的方法，这样还能有效降低水的硬度；要得到纯净水，可进行蒸馏操作。
【举一反三5】直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式，其工作流程如下图：
(1)直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的　　　　　　 ；
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的　　　　　　(填操作名称)，该操作过程中，玻璃棒的作用是 　　　　　　；
(3)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。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　　　　　　　　　(选 “纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)吸附性
(2)过滤 　引流
(3)混合物
【解析】（1）直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味，这是利用了活性炭的吸附性；
（2）超滤膜的作用相当于实验室中的过滤，该操作过程中，玻璃棒的作用是引流；
（3）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，但得到的直饮水中仍含有可溶性杂质，属于混合物。
【题型10】硬水与软水
【典型例题】水是生命之源。下列关于水的说法正确的是（　　）
A.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
B.软水中不含、
C.河水经自来水厂净化后是纯净物
D.沉降、吸附、过滤、蒸馏中，“过滤”是单一净化水程度最好的方法
【答案】A
【解析】生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，因为在煮沸过程中，水中的钙、镁离子会形成沉淀，从而降低水的硬度，A正确；软水中不是不含钙离子、镁离子，而是含有较少的钙离子、镁离子，B错误；河水经自来水厂净化后，仍然含有一些可溶性杂质，不是纯净物，C错误；沉降、吸附、过滤、蒸馏中，蒸馏是单一净化水程度最好的方法，而不是过滤，D错误。
【举一反三1】关于硬水的叙述正确的是（　　）
①含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水
②长期饮用硬度过大的水对人体健康不利
③蒸馏可以使硬水彻底软化
④用硬水洗衣服，浪费肥皂且衣服不易洗净
A.①②③④
B.①②③
C.①②④
D.②③④
【答案】A
【解析】含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水，①正确；硬水中的钙、镁离子过多对人体有害，长期饮用硬水对人体健康不利，②正确；蒸馏可以除净水中的钙、镁化合物，使硬水软化，③正确；硬水中的钙、镁离子容易与肥皂形成浮渣，用硬水洗衣服，浪费肥皂且衣服洗不干净，④正确；故选A。
【举一反三2】下列说法有错误的是（　　）
A.用肥皂水区别硬水和软水
B.过滤时玻璃棒的下端紧靠在单层滤纸一侧
C.锅炉用水硬度太高十分危险
D.蒸馏水是净化程度最高的水
【答案】B
【解析】用肥皂水区别硬水和软水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水；过滤时玻璃棒的下端紧靠在三层滤纸一侧；锅炉用水硬度太高十分危险，可能会发生爆炸；蒸馏水是通过蒸馏得到的水，去掉了可溶性杂质和难溶性杂质，净化程度最高。
【举一反三3】潍坊市区自来水的水源地之一是白浪河水库，某化学兴趣小组从该水库中取水开展了一次探究活动。请回答下列问题：
(1)河水呈浑浊状是因为水中含有__________________(填“可溶性“或“不溶性”)的杂质。
(2)对所取水样进行过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗外还有___________，其中玻璃棒的作用是__________。
(3)取适量滤液，经检测是硬水，原因是滤液中含有较多的可溶性_____________(填元素名称)化合物。
【答案】(1)不溶性　(2)烧杯　引流　(3)钙、镁
【解析】(2)过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗外还有烧杯；其中玻璃棒的作用是引流，以防止液体溅出。
(3)滤液是硬水，原因是滤液中含有较多的可溶性钙、镁化合物。
【举一反三4】水是一种宝贵的资源，学习水可以让我们更有效的利用水资源。自来水厂净化过程的主要操作流程如图：
回答下列问题：
(1)操作X的名称是 　　　　　　　　 。
(2)沉淀过程常用 　　　　　　　　 做絮凝剂。
(3)自来水是硬水，生活中可通过 　　　　　　　　 的方法将其转化为软水。
【答案】(1)过滤
(2)明矾
(3)煮沸
【解析】（1）操作X是分离出水中的难溶性杂质，该操作的名称是过滤；
（2）沉淀过程常用明矾做絮凝剂，明矾的作用是吸附水中的悬浮杂质，使其沉降；
（3）煮沸可以是水中可溶性钙镁化合物转化为水垢而除去，降低水的硬度。

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