内容正文:
课题2
水的净化
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水的净化
【讨论】在如图所示的净水过程中,主要经过哪些步骤除去水中杂质,将浑水变清水?
沉淀、过滤和吸附是工业中常用的方法,也是在化学实验中分离混合物的常用方法。
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过滤--把不溶于液体的固体物质与液体分离
【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯
【注意事项】操作时注意“一贴、二低、三靠”。
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(保证过滤效率)。
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过滤--把不溶于液体的固体物质与液体分离
【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯
【注意事项】操作时注意“一贴、二低、三靠”。
“二低”:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘(否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊)。
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过滤--把不溶于液体的固体物质与液体分离
【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯
【注意事项】操作时注意“一贴、二低、三靠”。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器)、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁(使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅)。
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吸附沉降--常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降
如果用具有吸附作用的固体过滤液体,不仅可以滤去其中的不溶性物质,还可以吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味。
明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降,以达到净水的目的。
活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附水中的悬浮物,也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是,活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。
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吸附沉降--常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降
市场上出售的净水器,有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的。
活性炭净水器的入水口在净水器的下面,可以使净水效果更好。
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水的净化
经上述沉淀、过滤、吸附等净化处理后,浑浊的水变澄清了,但所得水仍然不是纯水。我们除去的主要是水中的不溶性杂质,水中还有许多溶解的杂质。例如,有些地区的水很容易使水壶或盛水的器具结水垢,就是因为该地区的水中溶有较多的可溶性钙和镁的化合物,在水加热或长久放置时,这些化合物会生成沉淀(水垢)。
含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
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水的净化
【硬水和软水的区分方法】把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的试管中,振荡,观察两试管中产生泡沫的情况。
【实验现象】有较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。
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水的净化
利用上述实验可以检验硬水和软水。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,如用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬;锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料,而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。
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水的净化
设法除去硬水中的钙、镁化合物,可以使硬水软化成软水。工业上和科学实验中软化硬水的方法很多,生活中通过煮沸也可以降低水的硬度。
实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水,可以通过蒸馏自来水制取。
硬水的软化方法:煮沸和蒸馏。制取蒸馏水的装置如右图所示。
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水的净化
【实验--蒸馏】在烧瓶中加入约1/3 体积的硬水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)以防加热时出现暴沸。按图所示连接好装置,使各连接部位严密不漏气。加热烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈,以防液体通过导管直接流到试管里。弃去开始馏出的部分液体,收集到 10 mL 左右蒸馏水后,停止加热。用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化。
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水的净化
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水的净化方法
1.过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分离。
2.吸附沉降:常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。
3.蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法,净化程度相对较高,得到的蒸馏水可以看成是纯净物。
4.杀菌:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。
注意:自来水厂净水时,需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤,但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。
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水的净化方法
净化方法 除去不溶于水的杂质 除去可溶于水的杂质 降低水的硬度 净化程度
静置沉淀 √ × × 低
↓
↓
高
过滤 √ × ×
吸附 √ √ ×
蒸馏 √ √ √
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课堂小结
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课外实验
【自制简易净水器】
取一个空塑料饮料瓶,剪去底部,瓶口用带导管的单孔橡胶塞塞紧,将瓶子倒置,瓶内由下向上分层放置洗净的蓬松棉、纱布、活性炭等,就得到一简易净水器。试验它的净化效果。
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