内容正文:
4.2 水的净化
考点精讲
【知识点一】水的净化
1. 纯水与天然水的比较
纯水
天然水
特征
无色、无臭、不含杂质
含有可溶性和不溶性杂质,常呈浑浊状
分类
纯净物
混合物
举例
蒸馏水
河水、湖水
2. 自来水厂的净水过程:
取:从水库中取水;
加:加絮凝剂(主要是明矾),使悬浮的颗粒状杂质被吸附凝聚;
沉:在反应沉降池中沉降分离,使水澄清;
滤:将沉降池中流出的较澄清的水通入过滤池中,进一步除去不溶性杂质;
吸:再将水引入活性炭吸附池,除去水中臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质;
投:投药消毒(常用通入氯气的办法,通入氯气消毒时产生了新物质,属于化学变化。)除去病菌,杀菌后的水就是可以饮用的自来水,通过配水泵供给用户,但水中仍然含有可以溶于水的一些杂质,所以还是混合物。
A. 明矾净水原理:明矾与水反应形成胶状物质(胶体),吸附水中悬浮物,加速沉降。
B. 活性炭的净水原理:活性炭具有疏松多孔的结构,具有很强的吸附性,能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质,活性炭吸附属于物理变化。
【特别提醒】
经过自来水厂净化处理后的水中仍然含有可溶性的物质,不是纯水,煮沸后方可饮用。
3. 过滤和蒸馏
(一)过滤
1.适用范围
用于将不能溶于液体的固体与液体分离。
2.装置及操作要点
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不要留有气泡,若有较多气泡会使过滤速率减慢。
两低:
①滤纸边缘比漏斗口稍低,防止液体从漏斗外溢出;
②漏斗内液面比滤纸边缘低,防止液体未经过滤,从滤纸和漏斗间隙中流下。
三靠:
①玻璃棒斜靠在三层滤纸处,防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败;
②倾倒液体时,烧杯口紧靠玻璃棒,用玻璃棒引流防止液体溅出;
③漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,使滤液沿烧杯壁流下,防止滤液向四周飞溅。
3.常见问题分析
(1)过滤仅除去了水中的不溶性杂质,因此过滤后的水不是纯水。
(2)过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因有:①滤纸破损;②过滤时液面高于滤纸边缘;③仪器不干净等。此时,应重新过滤,直到滤液澄清为止。
(3)过滤速率太慢的原因:滤纸没有紧贴漏斗内壁,残留的气泡减慢了过滤的速率;静置时间不长,大部分大颗粒沉淀物质还未沉降。
(4)玻璃棒在过滤操作中的作用是引流,防止液体溅出或溅落到桌面上。
归纳总结过滤操作及其注意事项
操作要点
操作原因或可能引起的后果
滤纸紧贴漏斗内壁
加快过滤的速度
滤纸边缘低于漏斗边缘
便于观察和掌握液面的高度
漏斗内液面低于滤纸边缘
防止液体从滤纸与漏斗间隙流下,使过滤不充分
烧杯紧靠引流的玻璃棒
防止液体溅到漏斗外面
玻璃棒下端轻靠三层滤纸
防止戳破滤纸
漏斗下端紧靠烧杯内壁
防止液体溅出
(二)、蒸馏
1.定义及装置
(1)蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气,再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。
(2)蒸馏是硬水软化的一种方法,是净化程度最高的净水方法,得到的蒸馏水属于纯净物。
2.实验注意事项
(1)蒸馏烧瓶下面需垫上石棉网,不能用酒精灯直接加热,防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。
(2)蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的,也不能多于其容积的。
(3)蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),使蒸馏平稳进行,以防加热时暴沸。
(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大的冷却效果。
【典型例题】
1.(2022·湖南娄底·中考真题)下列物质能用于除去水中异味和色素的是( )
A.明矾 B.活性炭 C.小卵石 D.石英砂
2.(2022·海南·中考真题)项目式学习小组制作的简易净水器(如图),下列说法正确的是( )
A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质
C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味
3.(2022·湖北湖北·中考真题)水是重要的资源,城市里的生活用水是经自来水厂净化处理过的。下列水处理过程中一定发生化学变化的是( )
A.自然沉降 B.过滤 C.活性炭吸附 D.杀菌消毒
4.(2022·江苏苏州·中考真题)由太湖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.用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B.用活性炭“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.经过处理获得的自来水仍是混合物
5.(2022·广东广州·中考真题)广州北部水厂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。关于水的净化,下列说法不正确的是( )
A.加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
B.活性炭可除去水中异味
C.超滤膜可降低水的硬度
D.自来水属于混合物
【举一反三】
1. (2022·湖南·模拟预测)在自来水厂将水净化并输送到用户的过程中,下列措施不必要的是