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第四单元 自然界的水
课题2 水的净化
知识
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
重点
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）。
【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）
基础训练
1．（2019·大冶东片上学期联考）常用作净水剂的是
A．盐酸 B．明矾 C．干冰 D．氧气
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．下列方法可使海水转化为饮用水的是
A．蒸馏 B．静置沉淀
C．活性炭吸附 D．过滤
4．自来水厂生产流程可用下图所示，其中分离水中固态杂质的设备是
A．反应沉淀池 B．过滤池
C．活性炭吸附池 D．配水泵
5．（2019·张家界上学期期中测试）水是生命之源，应该爱护水资源。下列净化水的方法中发生了化学反应的是
A．通过蒸馏来净化水
B．通过消毒来净化水
C．用活性炭来净化水
D．通过过滤来净化水
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．下列有关水的说法错误的是
A．淡化海水可解决淡水紧缺问题
B．长期饮用硬水对人体的健康不利
C．日常生活中的水大多是混合物
D．过滤能除去天然水中的所有杂质
能力提升
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Ca2+。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·安徽十校联考五联）水是生命之源泉。下列有关水的叙述正确的是
A．用肥皂水可以将硬水转化成软水
B．水是常见的溶剂，广泛用于工农业生产
C．水中Ca2+、Mg2+增多会导致水中藻类植物大量生长和繁殖
D．水是由氢原子和氧原子够成
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．水与人类的生产生活息息相关，下列有关水的说法不正确的是
A．活性炭可以吸附水中的异味
B．生活中常用煮沸的方法软化硬水
C．城市生活污水可以任意排放
D．经处理后的工业用水可以循环使用
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）。
真题练习
14．[2019·吉林]生活中可以使硬水软化成软水的常用方法是
A．沉降 B．消毒 C．煮沸 D．过滤
15．[2019·广东]下列有关水的说法不正确的是
A．水质浑浊时可加入明矾使悬浮杂质沉降除去
B．水的硬度较大时可用过滤的方法降低水的硬度
C．水中有异味时可加入活性炭除味
D．可用蒸馏的方法将自来水进一步净化
16．[2019·达州选编]某县自来水的水源地是一个大型水库，某化学兴趣小组开展了一次净化水的实践活动。请回答下列问题：
（1）对所取水样进行过滤、除了滤纸和上图提供的仪器外，还需要的一种玻璃仪器是_________。
（2）向滤液中加入活性炭，利用其________性除出异味，再次过滤。
（3）为了检验所得滤液是否为硬水，取样加入__________________。根据产生白色垢状物或泡沫的多少进行判断。
（4）保护水环境，珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务，下列做法有利于保护水资源的是_____（填字号）。
A．化肥和农药的过度使用
B．工业废水处理达标后排放
C．实验室的废液不经处理直接排放
D．燃煤中加入石灰石作为固硫剂，减少酸雨对水源的污染
参考答案
基础训练
1．【答案】B
【解析】明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，常用作净水剂，故选B。
2．【答案】B
3．【答案】A
【解析】可使海水转化为饮用水的是蒸馏。静置沉淀、活性炭吸附、过滤，均不能除去可溶性杂质。故选A。
4．【答案】B
【解析】过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，由自来水厂生产流程图可知，分离水中固态杂质的设备是过滤池。故选B。
点睛：沉淀池：使难溶性的杂质沉淀下来，并与水分层，使难溶性大颗粒沉降或加入明矾，形成的胶状物吸附杂质沉降；过滤池：把液体与难溶于液体的固体物质分离，除去难溶性杂质；活性炭吸附池：利用物质的吸附作用，吸附水中一些难溶性杂质、臭味和色素，除去难溶性杂质，部分可溶性杂质、臭味和色素。
5．【答案】B
【解析】A、通过蒸馏来净化水的过程中没有新物质生成，属于物理变化；B、通过消毒来净化水的过程中有新物质生成，属于化学变化；C、用活性炭来净化水的过程中没有新物质生成，属于物理变化；D、通过过滤来净化水的过程中没有新物质生成，属于物理变化。故选B。
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】D
【解析】A、淡水是一种重要的资源，但自然界中淡水量不足，海水的含量非常丰富，故海水淡化可解决淡水紧缺问题，正确；B、硬水中含有较多的钙镁离子，长期饮用对人体的健康不利，正确；C、日常生活中的水大多含有难溶性以及可溶性杂质，属于混合物，正确；D、过滤只能除去水中的难溶性杂质。故选D。
能力提升
8．【答案】C
9．【答案】B
【解析】A、用肥皂水可以将硬水和软水区分，但不能将硬水转化为软水，错误；B、水是常见的溶剂，广泛用于工农业生产，正确；C、植物需要的营养元素有：N、P、K，水中N、P增多会导致水中藻类植物大量生长和繁殖，水中Ca2+、Mg2+增多会导致水的硬度增大，错误；D、水是由水分子构成的，水分子才是由氢原子和氧原子构成，错误。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】C
【解析】A、活性炭具有吸附性，生活中常用活性炭吸附水中的色素和异味，正确；B、煮沸可以将硬水软化为软水，正确；C、生活污水排放到地下会污染地下水体和土壤，错误；D、工业用水处理后可以循环使用，正确。故选C。
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
真题练习
14．【答案】C
15．【答案】B
【解析】A、明矾在水中会形成絮状物，能加速悬浮杂质沉降，正确；B、硬水是含可溶钙镁化合物较多的水，过滤只能除掉水中的难溶性固体，不能除掉可溶性物质，水的硬度较大时不能用过滤的方法降低水的硬度，错误；C、活性炭结构疏松多孔，能吸附色素、异味，水中有异味时可加入活性炭除味，正确；D、蒸馏可除掉水中的可溶性杂质，正确。故选B。
16．【答案】（1）玻璃棒
（2）吸附
（3）肥皂水
（4）BD
【解析】（1）过滤时，要用到玻璃棒引流，防止液体外洒，故还需要的一种玻璃仪器是玻璃棒。（2）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味。（3）检验软硬水用肥皂水，如泡沫多浮渣少的水为软水，反之为硬水。（4）A、化肥和农药的过度使用会使水体污染，错误；B、工业废水处理达标后排放可以减少水体污染，正确；C、实验室的废液不经处理直接排放会造成水体污染，错误；D、燃煤中加入石灰石作为固硫剂，减少酸雨对水源的污染，正确。故选BD。

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