跨学科实践活动2 自制净水器-【帮课堂】2024-2025学年九年化学上册同步学与练（沪教版·全国2024）

第2章 空气与水资源 跨学科实践活动2 自制净水器 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.进一步巩固水净化的原理和方法； 2.学会设计和制作简单的净水器； 3.综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，并对自制净水器进行评价、改进和优化，培养创新意识及敢于质疑、严谨求实的科学态度。 一、水的净化 仔细观察教科书中图，回答下列问题： 1.自来水的生产过程，主要包括：取水→ 加混凝剂→ 过滤→ 吸附→ 投药消毒→ 配水。 2.过滤池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去 难溶性杂质； 3.活性炭吸附池，可除去水中色素和异味。 4.清水池里的水不是（填“是”或“不是”）纯水，若要制得纯水，可采用的净化方法是蒸馏。 二、自制净水器并交流互评 1.净水原理 沉淀：可用明矾使悬浮颗粒发生凝聚而沉降 过滤：滤纸、石子、纱布、棉花等 吸附：常用活性炭、木炭等吸附水中色素、异味等 2.净水器如何设计（填充顺序、水流方式、外壳材质）？ 填充顺序：遵循过滤杂质由大到小顺序摆放 水流方式： 依靠重力--由上往下倒入 依靠压力--由下往上挤入、推入 净化效果说明： 净化20 mL水用时：_________s 回收水的体积：_________mL 浑浊度：_________ 颜色：___________ 气味：___________ 外壳材质：塑料材质、玻璃材质…… 3.设计自制净水器有哪些注意事项？ （1）按照净化程度从低到高的顺序使用净水方法 （2）按照从大到小的顺序依次去除水中的杂质 （3）根据杂质种类选择相应的净水方法和材料 4.设计并制作一款简易的净水器 利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，并检验净化效果。 物品 石英砂 小卵石 纱布 活性炭 废弃塑料瓶 …… 单价(元/kg) 2.5 7 3元/卷 50 0.1元/个 …… （1）画出简易净水器的简图 （2）净化效果的分析与评价 序号 评价维度 净水原理 选用材料 成本/单价(元/kg) 使用效果 1 过滤大颗粒 小卵石 7 净化速度快，水样浑浊，仍有颜色 2 过滤小颗粒 石英砂 2.5 净化速度较慢，水样较澄清，仍有颜色 3 吸附色素或异味 活性炭 50 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后变为无色 4 作支撑或隔离物 纱布 3元/卷 5 作容器 塑料瓶 1元/个 三、探究净水效率的影响因素 从净水方法、装置结构、材料堆叠顺序、水流速度等方面探讨净水效率的影响因素。 实验过程中要控制单一变量，以排除其他因素对结果的干扰 1.以探究水流速度对净水效率的影响为例进行设计实验 明确问题：探究水流速度的快慢是否对净水效率有影响 提出假设：相同装置水流速度越快，净化效率越低 设计实验： （1）制作两个相同的净水器，向一个净水器快速倒入待净化后的河水水样，向另一个净水器中用注射器缓慢加入相同体积的待净化后的河水水样 （2）分别使用观测法（或TDS笔检测法）对净化水的水质进行检测评分，判断不同水流速度的净水效果 实验结论：相同装置水流速度越快，净化效率越低 2.比较不同水流方式对净水效率的影响 分别将相同体积河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如下： 实验序号 2－1 2－2 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2－2净化后的水比实验2－1的更清澈 3.自制简易净水器应该具备的要求：操作简单、净水速率快、净化效果好、浊度低、方便更换填充材料、轻便体积小。 + 1．（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）下列单一操作净化水程度最高的是 A．加絮凝剂 B．过滤 C．蒸馏 D．静置沉淀 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．过滤可以将硬水软化 B．明矾能区别硬水和软水 C．水中加入活性炭的目的是杀菌消毒 D．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 3．（2024·山西长治·二模）科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于 A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒 4．（2024·吉林松原·模拟预测）自来水厂净化水时，除去难溶性杂质的步骤是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 5．（2024·广西·中考真题）家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是 A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附 6．（23-24九年级上·河北石家庄·期中）生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是 A．经过处理获得的自来水仍是混合物 B．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质 C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏” D．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味 7．（23-24八年级下·山东威海·期末）目前许多公共场所都安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某直饮水机的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．活性炭的作用是吸附 B．超滤膜的作用是过滤，可除去水中的不溶性杂质 C．紫外光照射的作用是杀菌消毒 D．得到的直饮水是纯净物 8．实验室的过滤操作(如图) (1)请写出标号仪器的名称① ；② 。 (2)小明取来一烧杯池塘里的水，并组装了如图所示的过滤装置。朋友小亮告诉他装置中有两处明显错误：① 。② 。 (3)小明查找问题，再次改正错误并进行过滤，终于得到了澄清透明的滤液，他高兴的说，“我终于得到纯水了”小明的这句话很明显不正确，请说明原因 。若要制得纯水，还需要采用的净化方法是 。 9．（2024·湖南长沙·模拟预测）化学兴趣小组同学模拟自来水厂的净水过程，取湘江水进行净化，流程如下。 (1)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (2)操作Ⅱ可加入 除掉水中的异味和色素。 (3)下列做法中有利于湘江水环境整治和水资源保护的有__________。 A．生活污水直接排入湘江 B．关停或整改存在污染隐患的企业 C．农药、化肥过度施用 D．农业上将大水漫灌改为喷灌、滴灌 ►问题一 自来水的净化 【典例1-1】（2024·湖北武汉·模拟预测）某自来水厂的净水过程如图所示。下列说法错误的是 A．加入明矾可使悬浮杂质沉降 B．“沙滤”可去除大颗粒固体杂质 C．“水槽”中的水为纯净物 D．上述净水过程中发生了化学变化 【解题必备】 【变式1-1】（2023·湖北省直辖县级单位·模拟预测）自来水厂对水进行净化处理时，最合理的步骤是 A．过滤、沉淀、消毒 B．沉淀、消毒、过滤 C．消毒、沉淀、过滤 D．沉淀、过滤、消毒 【变式1-2】（2023·北京海淀·二模） 水是生活中常见的物质，如图为自来水厂的生产流程。下列说法不正确的是    A．絮凝剂可使水中的悬浮杂质沉降下来 B．活性炭可吸附除去水中的部分杂质 C．投药消毒可杀灭水中的有害细菌或病毒 D．从配水泵中出来的水是纯净物 【变式1-3】（2024·云南·模拟预测）如图为活性炭净水器示意图，下列有关说法错误的是 A．为提高净水效果，a为入水口，b为出水口 B．活性炭不仅可以滤去不溶性物质，还可以除去异味 C．通过该装置得到的水中可能含有一些可溶性钙、镁化合物 D．该净水原理体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念 【变式1-4】（2024·云南昭通·模拟预测）河水净化的主要步骤如图所示，下列说法不正确的是 A．步骤I可除去难溶性杂质 B．试剂X一定是明矾 C．步骤Ⅲ可杀菌、消毒 D．净化的水是无色无味的 ►问题二 自制净水器 【典例2-1】（2024·四川成都·中考真题）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面小题。 1．任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉淀 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 2．任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是 A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保 B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率 3．任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得 C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观 【解题必备】 【变式2-1】（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 【变式2-2】（23-24九年级上·山西运城·期末）某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭的吸附性 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．向净化后的水中加入肥皂水，产生较多浮渣 【变式2-3】（2024·山东潍坊·一模）空间站里的废水处理系统把航天员产生的废水收集起来，经特殊处理后实现水的循环利用，处理过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．银离子消毒，此过程发生化学变化 B．催化改变了反应条件，能使反应生成更多的氧气 C．变化①与②的本质区别是水分子本身是否发生了变化 D．经过变化后①的水基本不保留水中的可溶性钙镁化合物，这样的饮用水属于软水 1．（2024·上海奉贤·二模）自来水生产过程中，可用作吸附剂的是 A．硫酸铜 B．活性炭 C．氯化钠 D．氯气 2．自来水生产过程如图所示。下列说法正确的是 A．过滤过程属于物理变化 B．供水系统提供的水为纯净水 C．液氯可以除去水中的悬浮颗粒 D．可直接取用该自来水喂养金鱼 3．（23-24九年级上·湖南永州·期末）城镇经常建在河边，供居民用水，下列有关水的净化的说法正确的是 A．活性炭主要起过滤作用 B．将自来水进行消毒，可杀死细菌和病毒 C．加入明矾可以去掉水中的异味 D．蒸馏水是硬水 4．（22-23九年级上·江苏·期末）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是味 C．上述处理过程应包含“蒸馏” D．自来水出厂前要用药剂杀菌消毒 5．校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．吸附罐中的活性炭可除去水中异味 C．超滤膜可降低水的硬度 D．紫外灯管照射的目的是杀菌消毒 6．下列有关过滤与蒸馏的说法正确的是（　　） A．过滤不能降低水的硬度，蒸馏能够降低水的硬度 B．蒸馏时温度计有两个作用：一是测量温度，二是搅拌液体 C．过滤时水发生的是物理变化，蒸馏时水变为蒸汽，是化学变化 D．日常生活中的自来水是经过吸附、沉淀、过滤和蒸馏等多道工序净化制成的 7．水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如下图。下列说法错误的是 A．通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 C．自来水厂投入明矾进行消毒 D．硬度较高的自来水，用户可用煮沸的方法来降低其硬度 8．化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 (1)同学们取少量库水，用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： (2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 (3)活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 (4)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 (选填“纯净物”或“混合物”)。 9．（2024·西藏日喀则·一模）城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。 (1)在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号） A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 (2)取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是________。 A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水 (3)在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于 （填“硬水”或“软水”）。 (4)在投药消毒步骤中所发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (5)水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施 。 10．（23-24九年级上·陕西咸阳·期中）水与人类生产、生活密切相关。 (1)小明自制的简易净谁器如图1所示，其中活性炭的作用是 ，生活中可用 检验通过简易净水器的水是硬水还是软水。 (2)暴雨过后，河水非常浑浊。小海取回河水采用如图2所示装置进行过滤，该装置中存在的一处明显错误是 。 (3)将图2装置改正后，小海经过两次过滤，滤液仍浑浊，请分析失败的可能原因 (答一条即可)。 11．（23-24九年级下·重庆南川·期中）“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”是杜甫在夔州(奉节)时所写。某同学收集到一瓶浑浊的长江水，要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如下所示： (1)操作①的名称是 。 (2)操作②主要是利用 (填物质名称)吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。 (3)操作③中一般会加入氯气、臭氧或二氧化氯(ClO2)等物质，它们的作用是 。 (4)爱护水资源，是每个公民应尽的责任和义务。下列做法不利于保护水资源的是_______ (填字母)。 A．生活污水直接排放 B．工业废水处理达标后排放 C．减少含磷洗衣粉的使用 D．减少农药化肥的使用 12．（2024·内蒙古呼伦贝尔·一模）乙醇(C2H6O)能替代传统的化石燃料，减少对环境的污染，具有高能效和应用广泛的特点。农业有机废料中含有大量的纤维素等化合物，被认为是制乙醇的潜在原料之一。用农业有机废料生产乙醇的主要流程如图所示。请分析流程，回答有关问题。    (1)经检测自来水为硬水，即自来水中含有大量的Ca2+、Mg2+。鉴别软硬水可以向水样中加 ，生活中硬水软化的办法为 。 (2)水解反应的最适宜的温度是50—60℃，从生物学的角度是因为 。 13．（23-24九年级下·湖北十堰·开学考试）某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的长江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)操作1的名称是 ； (2)利用如图所示的装置进行操作2，此操作的作用是 ；待处理的水应该从 端通入。(填“a”或“b”) (3)取少量的液体D于试管中，滴入肥皂水振荡，发现有较多的浮渣产生，说明此液体为 (填“软水”或“硬水”)，生活中可以通过煮沸的方法来降低水的硬度，硬水在煮沸过程中发生的化学反应之一是：Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O，该反应属于基本反应类型中的 ；根据以上信息推测：碳酸氢钙可能具有的物理性质有 (写出一点即可)。 (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_____(填字母)。 A．大量使用化肥农药 B．工业废水处理达标后排放 C．使用含磷洗衣粉 D．生活污水直接排放 14．（23-24九年级上·广西南宁·期末）城市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。某市自来水厂净水过程如下图所示： (1)活性炭常用于吸附池中，原因是它具有 的结构。 (2)要鉴别自来水是软水还是硬水，可向自来水样品中加入适量的 ，充分搅拌，若观察到产生 的现象，则样品为软水。 (3)生活中可通过 的方法可以降低水的硬度。 (4)下列做法有利于保护水资源的是 （填字母序号）。 A．淘米水洗菜 B．大量使用化肥和农药 C．使用节水器具 D．工业废水经处理后再排放 15．（23-24九年级上·吉林长春·期末）如图是自来水厂净水过程示意图，回答下列问题。    (1)自来水厂输送到用户的自来水 (填“是”或“不是”)纯净物； (2)生活中用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂，又洗不干净，在生活中可用 的方法降低水的硬度； (3)实验室进行过滤操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。 1．（2024·广东·二模）化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是 A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 2.（2024·陕西榆林·二模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，回答下列问题： (1)游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于下图的水循环系统。 ①已知硅藻土为多孔结构，其孔隙最小可达1-2微米，可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等，则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和 作用。 ②尿素的化学式为，其中碳、氮元素的质量比为 (填最简整数比)。 ③水经过热板，提升到适宜人体的温度。此过程中水分子的大小 (填“有”或“没有”)发生改变。 (2)ClO2是常用的自来水消毒剂，下图为制取ClO2反应的微观示意图。 则方框内的物质为 (填化学式)。 3．（2024·陕西西安·模拟预测）2023年7月“引汉济渭”这一重大工程已实现先期通水，汉江水开始成为关中地区自来水的水源之一。 (1)某自来水厂生产流程如下图。 生活中一般用 检验水的硬度。依据上图中自来水生成流程，下列说法正确的是 （填序号）。 A．活性炭有疏松多孔的结构，可以除去水中的色素和异味 B．自来水生产时常用Cl2、O3等进行消毒，消毒时主要发生了化学变化 C．该生产过程能有效降低水的硬度 (2)水壶中水垢的主要成分为氢氧化镁和碳酸钙等物质，我们可以用厨房中的 （填一种调味品的名称）除去水垢。 (3)在实验室中，水有多种多样的用途。下列水的用途描述不正确的是_____（填序号）。 A．实验一中，水是反应物，若a端产生气体3mL，则同时b端产生6mL气体 B．实验二中，水用作配制NaOH溶液的溶剂，配置过程中溶液温度先升高后恢复 C．实验三中，热水的作用只是使白磷的温度达到着火点 D．实验四中，水用来防止高温熔化物溅落后将瓶底炸裂 4．（23-24九年级上·江西萍乡·期末）第31届“世界大学生夏季运动会”于2023年7月28日在成都开幕。成都大运会处处彰显“绿色、智慧、活力、共享”的办赛理念。请回答下列问题： (1)“大运空瓶行动”遍及每一个角落。场馆内提供的饮用水瓶上，设置了记号区域，鼓励人们打记号识别自己的水，喝完自己的水，这样做的目的是 ，喝完的矿泉水瓶属于 垃圾。 (2)水是生命之源。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 (选填“纯净物”或“混合物”)。 (3)下图表示水电解的微观过程，其中微粒运动变化的先后顺序为 。 5．下列是自来水厂净化水的流程图和小明同学设计的过滤装置及操作示意图：    (1)请根据图回答下列问题： ①将固体和液体分开用 操作。 ②投药消毒过程发生 （填“物理”或“化学”）变化。 ③检验自来水是硬水和软水加入 ，生活中将硬水软化用 法。 (2)请根据如图回答下列问题：    该净水器不同位置的纱石所起的主要作用不同，其中活性炭的作用为 ，用此装置净化后得到的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）；为了防止水的污染，下列各项： ①抑制水中所有动、植物的生长；②减少使用含磷洗衣粉；③禁止使用农药和化肥：④生活污水经过净化处理后再排放。其中可以采用的方法是 。 A．①②            B．②③            C．①④            D．②④ 6．水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 活动一：参观自来水生产过程 【参观实践】 (1)同学们在老师的带领下来到太原市自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加混凝剂→过滤→吸附→ →配水。 活动二：测量自来水的硬度 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计（mg/L） 0～75 75～150 150～300 300～450 450～700 【进行测量】 (2)同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明本地区的自来水属于 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到 ，也得出了相同结论。 活动三：自制简易净水器 【交流探讨】同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示，请你与他们一同完成对有关结构的说明（如图） 。 7．水是生命之源，学习了《自然界中的水》之后，某化学小组对泰安市区饮用水的来源及净化产生了兴趣，并开始了系列探究。 问题组一：水源地是哪里？处理前水质如何？怎样处理可以达到饮用标准？ 【调查研究】黄前水库是泰安城区重要的水源地，通过实地调查，明确了该水源中水质情况，在处理前，该水源除水之外，还含有 、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等杂质。 【参观考察】小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： （1）澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作絮凝剂，其主要目的是 ； （2）滤水池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去 ； （3）进入X池的水含有少量色素和异味，X池中应该加入 试剂，以除去这些杂质； （4）进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是 ； 【反思质疑】处理后的饮用水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是，理由是 。 问题二：怎样处理才能得到纯水？ 【实验探究】学习小组在黄前水库取了一烧杯水。然后按照以下步骤进行实验，得到了纯水。 【反思交流】（1）上述净化过程是将混合物分离为纯净物的过程。分离提纯混合物基本思路是，先除去不溶性杂质，再除去可溶性杂质，上述中的步骤 和 （填字母序号），都是将不溶性杂质分离除去的。在过滤操作中玻璃棒的作用是 ； （2）如果只需进行一步操作就可以直接得到纯水，这个操作是 （填字母序号）； （3）有的同学认为，可采用下图自制净水器净化处理水，其中石英沙的作用是 ，其主要原理是利用 不同使不溶性杂质和液体分离开。 8．（2024·山西忻州·三模）浩海中学化学综合实践小组的同学在老师的带领下，围绕生活污水危害、净化、成分及污水处理厂的选址等展开了项目式学习之旅。 任务一：调查污水危害及处理 【调查咨询】 (1)①污水中含有的大量有害元素和氮、磷、钾等营养元素，会严重损害人体健康，影响工农业生产，造成水体富营养化。 ②污水处理厂的常见净水方法有曝气、沉淀、过滤、吸附、消毒等。曝气即在阳光下暴晒，使水中溶解的气体逸出，曝气的原理是 。 任务二：设计与制作简易净水器 【设计目的】除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。 【材料准备】①一瓶生活污水的水样。②大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等。 【设计制作】自制净水器及测试结果如下： 组别 测试结果 洁净程度 收回水的量（） 净水速度（） 一组 好 约为250 二组 中 约为90 三组 差 约为15 【交流讨论】 (2)第一组和第二组对比，得出的结论为 。 (3)第三组将活性炭放在最上层，影响活性炭吸附效果的原因是 。 任务三：探究净化后水的成分 【提出问题】净化后的水中是否含有、? 【教师指导】①净化后的水中含有。②为不溶于水和酸的白色沉淀。 【进行实验】 (4)为探究净化后水的成分，小组同学设计如下方案，并完成了实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量净化后的水于试管中，滴加过量的稀盐酸 含有 ②向步骤①的试管中滴入几滴 产生白色沉淀 含有 【反思评价】 (5)步骤①中发生反应的化学方程式为 。 (6)小明对步骤②的实验结论产生质疑，理由是 。 任务四：调研污水处理厂选址 【走访调研】污水处理厂大多设在：①地势较低处，便于城市污水自流入厂；②城镇、工厂及居民区的下游；③水体附近，便于污水处理后就近排入水体。 【成果分享】 (7)小组同学通过对污水的探究，认识到水体污染的危害性，深入了解了污水净化的原理和方法。在项目式学习的成果报告中，提出了许多预防和治理水体污染的建议。请你提出一条减少水体污染物产生的措施： 。 9．（23-24九年级上·山西临汾·期末）实践活动小组的同学计划一次外出活动，在准备物品过程中有同学提出准备一个户外便携净水器，为此大家对某品牌户外便携净水器的原理及效果展开了项目化研究。 任务一：了解饮用水的标准 《国家饮用水卫生标准》对水的硬度、重金属含量，以及pH等规定了具体的限量。一般饮用水的pH保持在6.5-8.5之间。实验室测定饮用水的pH可以用 。 任务二：探究净化后水的硬度 【进行实验】同学们利用便携式净水器净化后的水进行实验。向净化后的水中加入少量肥皂水搅拌，观察到 ，说明此水为软水。 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计（mg/L） 0-75 75-150 150-300 300-450 450-700 【进行测量】同学们另取经便携净水器净化后的水检测，CaCO3浓度为77.2mgL，说明该水属于 。 【交流讨论】水的硬度是饮用水的一项重要指标。日常生活中常用 的方法来降低水的硬度。 任务三：探究能否除去重金属离子 【提出问题】便携净水器可以除去重金属离子吗？ 同学取来游泳池中的水（含少量硫酸铜），对经便携净水器净化后是否含有铜离子进行探究。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 取净化后的水少许于试管中，向其中滴入氢氧化钠溶液。 。 含有铜离子 【反思评价】 （1）便携净水器如图1所示，活性炭的作用是 。 （2）上述实验中涉及的化学反应是 （用化学方程式表示）。 【知识拓展】有同学在网上还查到，利用蒸馏的原理设计野外饮用水简易净化装置（如图2），对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。净化后一次性水杯中收集到的液态水可否直接饮用，请说出你的理由 。 10．饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 (1)自来水的净化的主要步骤如下图： ①河水外观浑浊，因其含有 (填“可溶性”或“难溶性”)杂质，除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。 ②物质X能除去水中的臭味，X可能是 。 (2)为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义、小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个如图所示便携净水器。 ①为了使净水效果更好，你觉得A层放置的材料最好是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 (3)市面上的“生命吸管”便携式净水器，其构造、净化原理，如图所示。 纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截 (填“大于”或“小于”)网限直径的颗粒。 11．兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。 (1)自制净水器：如图，净水流程依标号顺序进行。 吸附剂为活性炭，因其具有 结构。 (2)水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，某水样经自制净水器净化后的TDS值如图，净化后的水质纯度为 。 12．水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：实验检测水质 【查阅资料】水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 【初步检测】 (1)取适量河水观察，颜色为淡黄色、有悬浮杂质，闻到有鱼腥味；检测其硬度的方法：取适量河水样品于烧杯中， ，观察到 ，说明该河水为硬水。 任务二：进行水的净化 根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知识，自制净水器对其进行净化。 【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。 【设计方案】同学们设计了如下图所示净水器。 【进行实验】 (2)根据方案中的装置，用小刀去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中从上到下依次放入小卵石、 、棉花，每种物质间用纱布隔开，每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔，插入一段吸管。 将河水从净水器上方倒入，在下方放一个烧杯。 【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水无色透明。 【反思评价】 (3)小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的 。 (4)为使净水效果更好，你的建议是 (写一条)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 空气与水资源 跨学科实践活动2 自制净水器 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.进一步巩固水净化的原理和方法； 2.学会设计和制作简单的净水器； 3.综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，并对自制净水器进行评价、改进和优化，培养创新意识及敢于质疑、严谨求实的科学态度。 一、水的净化 仔细观察教科书中图，回答下列问题： 1.自来水的生产过程，主要包括：取水→ 加混凝剂→ 过滤→ 吸附→ 投药消毒→ 配水。 2.过滤池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去 难溶性杂质； 3.活性炭吸附池，可除去水中色素和异味。 4.清水池里的水不是（填“是”或“不是”）纯水，若要制得纯水，可采用的净化方法是蒸馏。 二、自制净水器并交流互评 1.净水原理 沉淀：可用明矾使悬浮颗粒发生凝聚而沉降 过滤：滤纸、石子、纱布、棉花等 吸附：常用活性炭、木炭等吸附水中色素、异味等 2.净水器如何设计（填充顺序、水流方式、外壳材质）？ 填充顺序：遵循过滤杂质由大到小顺序摆放 水流方式： 依靠重力--由上往下倒入 依靠压力--由下往上挤入、推入 净化效果说明： 净化20 mL水用时：_________s 回收水的体积：_________mL 浑浊度：_________ 颜色：___________ 气味：___________ 外壳材质：塑料材质、玻璃材质…… 3.设计自制净水器有哪些注意事项？ （1）按照净化程度从低到高的顺序使用净水方法 （2）按照从大到小的顺序依次去除水中的杂质 （3）根据杂质种类选择相应的净水方法和材料 4.设计并制作一款简易的净水器 利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，并检验净化效果。 物品 石英砂 小卵石 纱布 活性炭 废弃塑料瓶 …… 单价(元/kg) 2.5 7 3元/卷 50 0.1元/个 …… （1）画出简易净水器的简图 （2）净化效果的分析与评价 序号 评价维度 净水原理 选用材料 成本/单价(元/kg) 使用效果 1 过滤大颗粒 小卵石 7 净化速度快，水样浑浊，仍有颜色 2 过滤小颗粒 石英砂 2.5 净化速度较慢，水样较澄清，仍有颜色 3 吸附色素或异味 活性炭 50 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后变为无色 4 作支撑或隔离物 纱布 3元/卷 5 作容器 塑料瓶 1元/个 三、探究净水效率的影响因素 从净水方法、装置结构、材料堆叠顺序、水流速度等方面探讨净水效率的影响因素。 实验过程中要控制单一变量，以排除其他因素对结果的干扰 1.以探究水流速度对净水效率的影响为例进行设计实验 明确问题：探究水流速度的快慢是否对净水效率有影响 提出假设：相同装置水流速度越快，净化效率越低 设计实验： （1）制作两个相同的净水器，向一个净水器快速倒入待净化后的河水水样，向另一个净水器中用注射器缓慢加入相同体积的待净化后的河水水样 （2）分别使用观测法（或TDS笔检测法）对净化水的水质进行检测评分，判断不同水流速度的净水效果 实验结论：相同装置水流速度越快，净化效率越低 2.比较不同水流方式对净水效率的影响 分别将相同体积河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如下： 实验序号 2－1 2－2 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2－2净化后的水比实验2－1的更清澈 3.自制简易净水器应该具备的要求：操作简单、净水速率快、净化效果好、浊度低、方便更换填充材料、轻便体积小。 + 1．（22-23八年级上·黑龙江绥化·期末）下列单一操作净化水程度最高的是 A．加絮凝剂 B．过滤 C．蒸馏 D．静置沉淀 【答案】C 【详解】净化水的步骤：沉淀、过滤、吸附、蒸馏，单一操作中，净化程度最高的是蒸馏，能得到的是纯净物， 故选C。 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．过滤可以将硬水软化 B．明矾能区别硬水和软水 C．水中加入活性炭的目的是杀菌消毒 D．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 【答案】D 【详解】A、过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性的钙镁化合物，将硬水软化，硬水软化的方法有煮沸和蒸馏等，错误； B、天然水加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水， 区别硬水和软水用肥皂水，明矾能除去水中的固体杂质，不能区别硬水和软水，错误； C、 水中加入活性炭主要是吸附水中的色素和异味等，不是杀菌消毒，错误； D、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，正确。 故选D。 3．（2024·山西长治·二模）科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于 A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒 【答案】A 【详解】当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，能除去海水的盐，实现了氯化钠和水的分离，过滤通过孔洞的大小分离物质，故这种海水淡化的方法类似于过滤操作； 故选：A。 4．（2024·吉林松原·模拟预测）自来水厂净化水时，除去难溶性杂质的步骤是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 【答案】A 【详解】A、过滤可以除去水中的难溶性杂质，选项正确； B、吸附可以除去水中的异味和色素，选项错误； C、消毒可以杀灭水中的细菌和病毒，选项错误； D、自来水厂净化水没有蒸馏这个步骤，选项错误；故选A。 5．（2024·广西·中考真题）家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是 A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附 【答案】D 【详解】A、过滤是将不溶于水的固体和水分离，故A错误； B、蒸馏是净化程度最高的方法，可得到纯净水，故B错误； C、明矾溶于水生成的胶状物质具有吸附性，可吸附悬浮杂质，促进水中悬浮杂质的沉降，故C错误； D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·河北石家庄·期中）生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是 A．经过处理获得的自来水仍是混合物 B．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质 C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏” D．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味 【答案】C 【详解】A、经过处理获得的自来水含有水、多种可溶性杂质，因此仍是混合物，A选项正确； B、过滤能分离液体和不溶性固体，通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质，B选项正确； C、图中处理过程“…”代表的操作有“消毒”，蒸馏成本非常高，自来水处理过程不包含蒸馏，C选项错误； D、活性炭疏松多孔，具有吸附性，用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味，D选项正确。 故选：C。 7．（23-24八年级下·山东威海·期末）目前许多公共场所都安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某直饮水机的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．活性炭的作用是吸附 B．超滤膜的作用是过滤，可除去水中的不溶性杂质 C．紫外光照射的作用是杀菌消毒 D．得到的直饮水是纯净物 【答案】D 【详解】A.活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，故A正确； B.超滤膜的作用是过滤，可以除去水中的不溶性杂质，故B正确； C.紫外光照射的作用是杀菌消毒，故C正确； D.直饮水机与自来水连接，可以除去水中的部分杂质得到直饮水，但不能除去水中所有的可溶性钙、镁化合物，则直饮水不是纯净物，故D错误； 故选D。 8．实验室的过滤操作(如图) (1)请写出标号仪器的名称① ；② 。 (2)小明取来一烧杯池塘里的水，并组装了如图所示的过滤装置。朋友小亮告诉他装置中有两处明显错误：① 。② 。 (3)小明查找问题，再次改正错误并进行过滤，终于得到了澄清透明的滤液，他高兴的说，“我终于得到纯水了”小明的这句话很明显不正确，请说明原因 。若要制得纯水，还需要采用的净化方法是 。 【答案】(1) 铁架台 烧杯 (2) 没有用玻璃棒引流 漏斗下沿未紧靠烧杯内壁 (3) 过滤得到的水中还含有可溶性杂质 蒸馏 【详解】（1）仪器①为铁架台；仪器②为烧杯； （2）从图中可看出两处错误：没有用玻璃棒引流；漏斗下沿未紧靠烧杯内壁； （3）过滤能去除的杂质只是水中的不溶性杂质，而水中的可溶性杂质不能经过过滤去除，因此过滤后的水仍是混合物，在经过蒸馏之后即能得到纯净的水。 9．（2024·湖南长沙·模拟预测）化学兴趣小组同学模拟自来水厂的净水过程，取湘江水进行净化，流程如下。 (1)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (2)操作Ⅱ可加入 除掉水中的异味和色素。 (3)下列做法中有利于湘江水环境整治和水资源保护的有__________。 A．生活污水直接排入湘江 B．关停或整改存在污染隐患的企业 C．农药、化肥过度施用 D．农业上将大水漫灌改为喷灌、滴灌 【答案】(1)引流 (2)活性炭 (3)BD 【详解】（1）操作Ⅰ能将固体和液体分离，则为过滤，其中玻璃棒的作用为引流。 （2）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。 （3）A、生活污水直接排放，会污染水资源，不符合题意； B、关停或整改存在污染隐患的企业，能保护水资源，符合题意； C、农药、化肥过度使用，会污染环境，不符合题意； D、将漫灌改为喷灌、滴灌，能节约水资源，符合题意。 故选BD。 ►问题一 自来水的净化 【典例1-1】（2024·湖北武汉·模拟预测）某自来水厂的净水过程如图所示。下列说法错误的是 A．加入明矾可使悬浮杂质沉降 B．“沙滤”可去除大颗粒固体杂质 C．“水槽”中的水为纯净物 D．上述净水过程中发生了化学变化 【答案】C 【详解】A、明矾在溶于水时能形成胶状物，吸附悬浮杂质，形成较大颗粒而加快沉降，选项正确； B、“沙滤”可去除大颗粒固体杂质，选项正确； C、“水槽”中的水还含有可溶性杂质，是混合物，选项错误； D、沉淀池和沙滤的过程中没有新物质生成，发生了物理变化，空气氧化、杀菌消毒的过程，生成了新物质，发生了化学变化，选项正确； 故选C。 【解题必备】 【变式1-1】（2023·湖北省直辖县级单位·模拟预测）自来水厂对水进行净化处理时，最合理的步骤是 A．过滤、沉淀、消毒 B．沉淀、消毒、过滤 C．消毒、沉淀、过滤 D．沉淀、过滤、消毒 【答案】D 【详解】净化水时，先通过自然沉淀能除去水中含有的大颗粒不溶性固体，再通过过滤除去不溶性小颗粒固体，再通过消毒能除去水中的细菌微生物。 故选D。 【变式1-2】（2023·北京海淀·二模） 水是生活中常见的物质，如图为自来水厂的生产流程。下列说法不正确的是    A．絮凝剂可使水中的悬浮杂质沉降下来 B．活性炭可吸附除去水中的部分杂质 C．投药消毒可杀灭水中的有害细菌或病毒 D．从配水泵中出来的水是纯净物 【答案】D 【详解】A.自来水厂净水所加絮凝剂一般为明矾，明矾溶于水后生成的胶状物可吸附水中的悬浮杂质使其沉降，故A正确； B.活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中溶解的杂质，如除臭去色，故B正确； C.投药消毒一般加氯气、漂白粉等，可杀灭水中的有害细菌或病毒，故C正确； D.从配水泵中出来的水中还溶有某些可溶性物质，属于混合物，故D错误。 故选：D。 【变式1-3】（2024·云南·模拟预测）如图为活性炭净水器示意图，下列有关说法错误的是 A．为提高净水效果，a为入水口，b为出水口 B．活性炭不仅可以滤去不溶性物质，还可以除去异味 C．通过该装置得到的水中可能含有一些可溶性钙、镁化合物 D．该净水原理体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念 【答案】A 【详解】A、为提高净水效果，b为入水口，a为出水口，这样可使水与活性炭充分接触，净化的比较充分，符合题意； B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，活性炭不仅可以滤去不溶性物质，还可以吸附水中的色素和异味，不符合题意； C、通过该装置只能除去一些难溶性杂质，水中的色素和异味，不能除去可溶性杂质，故通过该装置得到的水中可能含有一些可溶性钙、镁化合物，不符合题意； D、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，故可用于净水，故该净水原理体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念，不符合题意。 故选A。 【变式1-4】（2024·云南昭通·模拟预测）河水净化的主要步骤如图所示，下列说法不正确的是 A．步骤I可除去难溶性杂质 B．试剂X一定是明矾 C．步骤Ⅲ可杀菌、消毒 D．净化的水是无色无味的 【答案】B 【详解】A．过滤能除去不溶性固体杂质，故步骤Ⅰ可出去难溶性杂质，故说法正确； B．明矾的作用是吸附沉降，是第一步过滤，沉淀需要加的，第三步应该加的是活性炭，达到净水目的，故说法错误； C．液氯能杀菌，故步骤Ⅲ可杀菌、消毒，故说法正确； D．净化的水是无色无味的,故说法正确. 故答案为：B。 ►问题二 自制净水器 【典例2-1】（2024·四川成都·中考真题）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面小题。 1．任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉淀 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 2．任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是 A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保 B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率 3．任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得 C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观 【答案】1．D 2．C 3．A 【解析】1．A、静置沉降过程中没有新物质生成，属于物理变化； B、过滤难溶物过程中只是没有新物质生成，属于物理变化； C、活性炭吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化； D、投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化； 故选D； 2．A、聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外壳，不安全环保，该选项说法错误； B、小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质，因此该净水器能起到过滤的作用，该选项说法错误； C、活性炭净水，是因为活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，该选项说法正确； D、蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒，该选项说法错误； 故选C； 3．A、该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，故选项说法错误； B、小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得，故选项说法正确； C、该装置制作简单，操作简便，故选项说法正确； D、据图可知，该作品设计简洁美观，故选项说法正确； 故选A。 【解题必备】 【变式2-1】（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 【答案】D 【详解】A、生命吸管中的超滤膜和PP棉均可起到过滤的作用，除去难溶性杂质，不符合题意； B、生命吸管中的活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意； C、生命吸管中的抗菌球可以起到消毒的作用，可除去细菌和病毒等，不符合题意； D、生命吸管不能起到蒸馏的作用，符合题意。 故选D。 【变式2-2】（23-24九年级上·山西运城·期末）某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭的吸附性 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．向净化后的水中加入肥皂水，产生较多浮渣 【答案】B 【详解】A、出水和入水的位置互换，水自上而下速度加快，净水时间变短，减弱了净水效果，不符合题意； B、活性炭具有疏松多孔的结构，其具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，达到净水的目的，符合题意； C、净水装置能除去水中的铅离子、汞离子，净化后，水中铅离子、汞离子含量降低，不符合题意； D、净水装置能软化水质，故向净化后的水中加入肥皂水，产生较多泡沫，不符合题意； 故选B。 【变式2-3】（2024·山东潍坊·一模）空间站里的废水处理系统把航天员产生的废水收集起来，经特殊处理后实现水的循环利用，处理过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．银离子消毒，此过程发生化学变化 B．催化改变了反应条件，能使反应生成更多的氧气 C．变化①与②的本质区别是水分子本身是否发生了变化 D．经过变化后①的水基本不保留水中的可溶性钙镁化合物，这样的饮用水属于软水 【答案】B 【详解】A、银离子消毒的过程中有新物质生成，发生化学变化，说法正确； B、催化改变了反应条件，改变了化学反应的速率，但不能使反应生成更多的氧气，说法错误； C、途径①没有新物质生成，因此水分子本身没有改变，途径②是水分解为氢气和氧气，有新物质生成，水分子发生了变化，说法正确； D、通过粒子过滤（RO）多层过滤床过滤后的水基本不保留水中的可溶性钙镁化合物，这样的饮用水属于软水，说法正确； 故选：B。 1．（2024·上海奉贤·二模）自来水生产过程中，可用作吸附剂的是 A．硫酸铜 B．活性炭 C．氯化钠 D．氯气 【答案】B 【详解】A、硫酸铜不具吸附性，不能用作自来水生产过程中的吸附剂，故A不符合题意； B、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，所以在水的净化过程中，可用作吸附剂的是活性炭，故B符合题意； C、氯化钠不具吸附性，不能用作自来水生产过程中的吸附剂，故C不符合题意； D、氯气不具吸附性，不能用作自来水生产过程中的吸附剂，但氯气能够杀死水中的有害病菌，在净化水的过程中可作杀菌剂，故D不符合题意。 故选B。 2．自来水生产过程如图所示。下列说法正确的是 A．过滤过程属于物理变化 B．供水系统提供的水为纯净水 C．液氯可以除去水中的悬浮颗粒 D．可直接取用该自来水喂养金鱼 【答案】A 【详解】A、过滤过程中只是将固体与液体分离了，没有新物质生成，属于物理变化，正确； B、自来水中含有可溶性杂质，供水系统提供的水为混合物，不是纯净水，错误； C、液氯能够杀灭水中的病菌、微生物，不能除去其中的悬浮杂质，错误； D、自来水中含有液氯残留，不能直接用于喂养金鱼，应将该自来水在阳光下放置一段时间除去其中可能的液氯残留，错误。 故选A。 3．（23-24九年级上·湖南永州·期末）城镇经常建在河边，供居民用水，下列有关水的净化的说法正确的是 A．活性炭主要起过滤作用 B．将自来水进行消毒，可杀死细菌和病毒 C．加入明矾可以去掉水中的异味 D．蒸馏水是硬水 【答案】B 【详解】A、活性炭具有吸附性，净化水时可用活性炭除去水中的色素和异味，故选项说法错误； B、消毒就是杀灭水中的细菌病毒等微生物，故选项说法正确； C、明矾能对悬浮杂质进行吸附，使悬浮杂质沉降，不能吸附水中的色素和异味，故选项说法错误； D、硬水中含有较多可溶性的钙镁离子化合物，蒸馏可以将水中的可溶性钙镁离子化合物完全除去，得到纯水，所以蒸馏水是软水，故选项说法错误。 故选B。 4．（22-23九年级上·江苏·期末）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是味 C．上述处理过程应包含“蒸馏” D．自来水出厂前要用药剂杀菌消毒 【答案】C 【详解】A、细沙之间的空隙很小，可以用细沙滤除水中的细小颗粒，故A正确； B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可除去水中的色素和异味，故B正确； C、蒸馏得到的是纯净水，而自来水的净化不能净化到这个程度，对人体有害，故C错误； D、自来水出厂前要用药剂杀菌消毒，故D正确。 故选C。 5．校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．吸附罐中的活性炭可除去水中异味 C．超滤膜可降低水的硬度 D．紫外灯管照射的目的是杀菌消毒 【答案】C 【详解】A、自来水中有水和可溶性杂质等，是混合物。正确； B、吸附罐中的活性炭疏松多孔有吸附性，可除去水中的色素和异味，正确； C、超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类等不溶性杂质，不能除去水中的钙镁离子，不能降低水的硬度，错误； D、紫外线可使蛋白质变性，紫外灯管照射的目的是杀菌消毒，正确； 故选C。 6．下列有关过滤与蒸馏的说法正确的是（　　） A．过滤不能降低水的硬度，蒸馏能够降低水的硬度 B．蒸馏时温度计有两个作用：一是测量温度，二是搅拌液体 C．过滤时水发生的是物理变化，蒸馏时水变为蒸汽，是化学变化 D．日常生活中的自来水是经过吸附、沉淀、过滤和蒸馏等多道工序净化制成的 【答案】A 【详解】A. 过滤只能除去难溶性的杂质，硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，过滤不能降低水的硬度，蒸馏后得到的是纯净的水，蒸馏能够降低水的硬度，此选项正确；B. 温度计只能测量温度，不能搅拌液体，此选项错误；C. 过滤、蒸馏时都没有新物质生成，都属于物理变化，此选项错误；D. 日常生活中的自来水是经过吸附、沉淀、过滤和消毒等多道工序净化制成的，不经过蒸馏，此选项错误。故选A。 7．水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如下图。下列说法错误的是 A．通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 C．自来水厂投入明矾进行消毒 D．硬度较高的自来水，用户可用煮沸的方法来降低其硬度 【答案】C 【详解】A、通过反应沉淀池，使悬浮的杂质沉降，过滤除去不溶性杂质，不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意； C、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，不能进行消毒，符合题意； D、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，煮沸可以降低水的硬度，不符合题意。 故选C。 8．化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 (1)同学们取少量库水，用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： (2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 (3)活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 (4)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 (选填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】(1)中硬水 (2)过滤 (3)吸附 (4)混合物 【详解】（1）该自来水的硬度为286.2mg/L，结合表中数据可知，在150~300之间，该自来水属于中硬水； （2）超滤膜利用孔洞大小将物质分离，其作用相当于实验室中的过滤； （3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味； （4）根据流程图可知，直饮水是除去了不溶性杂质、颜色、异味、重金属离子、微生物的水，其中仍含有可溶性物质，属于混合物； 9．（2024·西藏日喀则·一模）城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。 (1)在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号） A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 (2)取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是________。 A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水 (3)在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于 （填“硬水”或“软水”）。 (4)在投药消毒步骤中所发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (5)水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施 。 【答案】(1)B (2)C (3)硬水 (4)化学变化 (5)洗菜水浇花等 【详解】（1）由自来水净化水的方法可知，自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是过滤。故填：B。 （2）由于明矾溶于水的生成物具有吸附性，所以取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是：吸附悬浮杂质，加速沉降。故填：C。 （3）由于硬水中加入一定量的肥皂水振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，所以该水样属于硬水。故填：硬水。 （4）由于在投药消毒步骤中有新物质生成，所以发生的变化是化学变化。故填：化学变化。 （5）常见的节水措施有很多，例如：洗菜水浇花、使用节水龙头等。故填：洗菜水浇花等。 10．（23-24九年级上·陕西咸阳·期中）水与人类生产、生活密切相关。 (1)小明自制的简易净谁器如图1所示，其中活性炭的作用是 ，生活中可用 检验通过简易净水器的水是硬水还是软水。 (2)暴雨过后，河水非常浑浊。小海取回河水采用如图2所示装置进行过滤，该装置中存在的一处明显错误是 。 (3)将图2装置改正后，小海经过两次过滤，滤液仍浑浊，请分析失败的可能原因 (答一条即可)。 【答案】(1) 吸附水中的色素和异味 肥皂水 (2)未用玻璃棒引流 (3)滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸的上边缘或仪器不干净等合理即可) 【详解】（1）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味； 肥皂水可鉴别硬水和软水，其中产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水。 （2）过滤时，液体应用玻璃棒引流。 （3）若滤液仍浑浊，可能原因为滤纸破损或承接液体的烧杯不干净或漏斗内液面高于滤纸的上边缘等。 11．（23-24九年级下·重庆南川·期中）“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”是杜甫在夔州(奉节)时所写。某同学收集到一瓶浑浊的长江水，要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如下所示： (1)操作①的名称是 。 (2)操作②主要是利用 (填物质名称)吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。 (3)操作③中一般会加入氯气、臭氧或二氧化氯(ClO2)等物质，它们的作用是 。 (4)爱护水资源，是每个公民应尽的责任和义务。下列做法不利于保护水资源的是_______ (填字母)。 A．生活污水直接排放 B．工业废水处理达标后排放 C．减少含磷洗衣粉的使用 D．减少农药化肥的使用 【答案】(1)过滤 (2)活性炭 (3)杀菌消毒 (4)A 【详解】（1）操作①可以得到固体和液体，是过滤，故填：过滤； （2）活性炭具有吸附性，可以出去异色异味物质，故填：活性炭； （3）氯气等可以杀菌消毒，除去水中有害细菌病毒，故填：杀菌消毒； （4）A、生活污水直接排放会导致水污染，错误； B、工业废水处理后达标排放，是符合环境保护要求的，正确； C、含磷洗衣粉中含有磷元素，会促进植物生长，导致水体富营养化，减少使用，正确； D、农药化肥会对水体有污染，减少使用可以保护水资源，正确； 故填：A。 12．（2024·内蒙古呼伦贝尔·一模）乙醇(C2H6O)能替代传统的化石燃料，减少对环境的污染，具有高能效和应用广泛的特点。农业有机废料中含有大量的纤维素等化合物，被认为是制乙醇的潜在原料之一。用农业有机废料生产乙醇的主要流程如图所示。请分析流程，回答有关问题。    (1)经检测自来水为硬水，即自来水中含有大量的Ca2+、Mg2+。鉴别软硬水可以向水样中加 ，生活中硬水软化的办法为 。 (2)水解反应的最适宜的温度是50—60℃，从生物学的角度是因为 。 【答案】(1) 肥皂水 煮沸 (2)纤维素酶的最适温度是50~60℃，温度过高或者过低会破坏纤维素酶的活性 【详解】（1）鉴别软硬水可以向水样中加肥皂水，泡沫较多、浮渣较少为软水，反之为硬水； 生活中将硬水软化的办法为煮沸，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度; （2）水解池中水解液温度需要控制在 50~60℃ ，是因为纤维素酶的最适温度是50~60℃，温度过高或者过低会破坏纤维素酶的活性； 13．（23-24九年级下·湖北十堰·开学考试）某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的长江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)操作1的名称是 ； (2)利用如图所示的装置进行操作2，此操作的作用是 ；待处理的水应该从 端通入。(填“a”或“b”) (3)取少量的液体D于试管中，滴入肥皂水振荡，发现有较多的浮渣产生，说明此液体为 (填“软水”或“硬水”)，生活中可以通过煮沸的方法来降低水的硬度，硬水在煮沸过程中发生的化学反应之一是：Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O，该反应属于基本反应类型中的 ；根据以上信息推测：碳酸氢钙可能具有的物理性质有 (写出一点即可)。 (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_____(填字母)。 A．大量使用化肥农药 B．工业废水处理达标后排放 C．使用含磷洗衣粉 D．生活污水直接排放 【答案】(1)过滤 (2) 除去水中的色素和异味 b (3) 硬水 分解反应 能溶于水(合理即可) (4)B 【详解】（1）操作1将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法，操作1的名称是过滤。故填：过滤。 （2）操作2是吸附，作用是除去水中的色素和异味；用活性炭净水器净水时，待处理的水应该从b端通入，可以使水再容器内停留时间较长，水与活性炭充分接触，进行充分过滤，避免因为重力因素时水马上流出。故填：除去水中的色素和异味；b。 （3）取少量的液体D于试管中，滴入肥皂水振荡，发现有较多的浮渣产生，说明此液体为硬水；该反应是由一种物质生成三种物质的反应，该反应属于基本反应类型中的分解反应；硬水为溶液，碳酸氢钙是溶解在水中的，所以碳酸氢钙可能具有的物理性质有能溶于水。故填：硬水；分解反应；能溶于水(合理即可)。 （4）A.大量使用化肥农药，会导致水体污染，不利于保护水资源，故A错误； B.工业废水处理达标后排放，有利于保护水资源，故B正确； C.使用含磷洗衣粉会导致水体富营养化，不利于保护水资源，故C错误； D.生活污水直接排放会污染水资源，不利于保护水资源，故D错误。 故选：B。 14．（23-24九年级上·广西南宁·期末）城市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。某市自来水厂净水过程如下图所示： (1)活性炭常用于吸附池中，原因是它具有 的结构。 (2)要鉴别自来水是软水还是硬水，可向自来水样品中加入适量的 ，充分搅拌，若观察到产生 的现象，则样品为软水。 (3)生活中可通过 的方法可以降低水的硬度。 (4)下列做法有利于保护水资源的是 （填字母序号）。 A．淘米水洗菜 B．大量使用化肥和农药 C．使用节水器具 D．工业废水经处理后再排放 【答案】(1)疏松多孔 (2) 肥皂水 较多泡沫 (3)煮沸 (4)ACD 【详解】（1）活性炭因有疏松多孔的结构，而具有吸附性，能吸附水中的色素和异味； （2）常用肥皂水来区分硬水和软水，沫多浮渣少的是软水； （3）硬水中含有较多的钙镁化合物，煮沸能将水中的钙镁化合物转化成沉淀，从而降低水的硬度； （4）A、淘米水洗菜，节约了水资源，做法有利于保护水资源，选项正确； B、大量使用化肥和农药，会造成水污染，不利于水资源的保护，选项错误； C、使用节水器具，节约了水资源，做法有利于保护水资源，选项正确； D、工业废水经处理后再排放，能防止水污染，做法有利于保护水资源，选项正确。 故选ACD。 15．（23-24九年级上·吉林长春·期末）如图是自来水厂净水过程示意图，回答下列问题。    (1)自来水厂输送到用户的自来水 (填“是”或“不是”)纯净物； (2)生活中用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂，又洗不干净，在生活中可用 的方法降低水的硬度； (3)实验室进行过滤操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。 【答案】(1)不是 (2)煮沸 (3)玻璃棒 【详解】（1）自来水厂主要除去的是水中的不溶性杂质、色素、异味和细菌，水中还含有可溶性的杂质，所以自来水不是纯水； （2）生活中可以通过煮沸来降低水的硬度。因为煮沸的过程中水中的可溶性钙镁化合物转变为沉淀，从而降低水的硬度； （3）在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。 1．（2024·广东·二模）化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是 A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 【答案】B 【详解】A.小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选项分析错误，故不符合题意； B.活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，选项分析正确，故符合题意； C.出水口的水中仍含有较多的可溶性钙、镁化合物，属于硬水，选项分析错误，故不符合题意； D.杀菌消毒可以除去水中微生物等，选项分析错误，故不符合题意； 故选：B。 2.（2024·陕西榆林·二模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，回答下列问题： (1)游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于下图的水循环系统。 ①已知硅藻土为多孔结构，其孔隙最小可达1-2微米，可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等，则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和 作用。 ②尿素的化学式为，其中碳、氮元素的质量比为 (填最简整数比)。 ③水经过热板，提升到适宜人体的温度。此过程中水分子的大小 (填“有”或“没有”)发生改变。 (2)ClO2是常用的自来水消毒剂，下图为制取ClO2反应的微观示意图。 则方框内的物质为 (填化学式)。 【答案】(1) 吸附 3：7 没有 (2)NaCl 【详解】（1）①已知硅藻土为多孔结构，其孔隙最小可达1-2微米，可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等，则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和吸附作用； ②尿素的化学式为CO（NH2）2，其中碳、氮元素的质量比为12：（14×2）=3：7； ③水经过热板，提升到适宜人体的温度，此过程没有新物质生成，属于物理变化，水分子的大小没有发生改变； （2）由微观反应示意图可知，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个Cl、2个Na、4个O，反应后有2个Cl、4个O，则未知物中含有2个Na、2个Cl，化学计量数为2，则方框内的物质为NaCl。 3．（2024·陕西西安·模拟预测）2023年7月“引汉济渭”这一重大工程已实现先期通水，汉江水开始成为关中地区自来水的水源之一。 (1)某自来水厂生产流程如下图。 生活中一般用 检验水的硬度。依据上图中自来水生成流程，下列说法正确的是 （填序号）。 A．活性炭有疏松多孔的结构，可以除去水中的色素和异味 B．自来水生产时常用Cl2、O3等进行消毒，消毒时主要发生了化学变化 C．该生产过程能有效降低水的硬度 (2)水壶中水垢的主要成分为氢氧化镁和碳酸钙等物质，我们可以用厨房中的 （填一种调味品的名称）除去水垢。 (3)在实验室中，水有多种多样的用途。下列水的用途描述不正确的是_____（填序号）。 A．实验一中，水是反应物，若a端产生气体3mL，则同时b端产生6mL气体 B．实验二中，水用作配制NaOH溶液的溶剂，配置过程中溶液温度先升高后恢复 C．实验三中，热水的作用只是使白磷的温度达到着火点 D．实验四中，水用来防止高温熔化物溅落后将瓶底炸裂 【答案】(1) 肥皂水 AB (2)食醋 (3)AC 【详解】（1）生活中一般用肥皂水检验水的硬度，把适量肥皂水分别滴加到盛有样品的试管中，振荡，泡沫多、浮渣少的是软水，泡沫少、浮渣多的是硬水。故填：肥皂水。 A.活性炭有疏松多孔的结构，可以除去水中的色素和异味，故A正确； B.自来水生产时常用Cl2、O3等进行消毒，消毒时有新物质生成，主要发生了化学变化，故B正确； C.该生产过程不能有效降低水的硬度，降低水的硬度可通过加热煮沸、蒸馏等，故C错误。 故填：AB。 （2）水壶中水垢的主要成分为氢氧化镁和碳酸钙等物质，可以用厨房中的食醋除去水垢，食醋中含有醋酸，能与水垢成分反应，生成可溶于水的物质。故填：食醋。 （3）A.实验一中，水是反应物，与电源负极相连试管内产生氢气，与电源正极相连玻璃管内产生氧气，氢气与氧气体积比为2:1，若a端产生气体3mL，则同时b端产生1.5mL气体，故A错误； B.氢氧化钠固体溶于水放热，实验二中，水用作配制NaOH溶液的溶剂，配置过程中溶液温度先升高后恢复，故B正确； C.实验三中，热水的作用是使白磷的温度达到着火点，同时使热水中白磷与氧气隔绝，故C错误；D.实验四中，水用来防止高温熔化物溅落后将瓶底炸裂，故D正确。 故填：AC。 4．（23-24九年级上·江西萍乡·期末）第31届“世界大学生夏季运动会”于2023年7月28日在成都开幕。成都大运会处处彰显“绿色、智慧、活力、共享”的办赛理念。请回答下列问题： (1)“大运空瓶行动”遍及每一个角落。场馆内提供的饮用水瓶上，设置了记号区域，鼓励人们打记号识别自己的水，喝完自己的水，这样做的目的是 ，喝完的矿泉水瓶属于 垃圾。 (2)水是生命之源。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 (选填“纯净物”或“混合物”)。 (3)下图表示水电解的微观过程，其中微粒运动变化的先后顺序为 。 【答案】(1) 节约用水 可回收 (2) 吸附性 过滤 引流 混合物 (3)①②④③ 【详解】（1）场馆内提供的饮用水瓶上，设置了记号区域，鼓励人们打记号识别自己的水，喝完自己的水，这样做的目的是让每个人都能找到自己的水，喝完自己的水，可以节约用水；矿泉水瓶是由塑料材料制成，废塑料有回收利用价值，矿泉水瓶属于可回收垃圾； （2）①中碳罐中含活性炭，活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素； ②超滤膜的作用相当于实验室中的过滤；过滤时用玻璃棒引流； ③直饮水中含有水、可溶性钙、镁化合物等，属于混合物； （3）化学反应中分子先分解成原子，原子再重新结合成新分子，故水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子，顺序为：①②④③。 5．下列是自来水厂净化水的流程图和小明同学设计的过滤装置及操作示意图：    (1)请根据图回答下列问题： ①将固体和液体分开用 操作。 ②投药消毒过程发生 （填“物理”或“化学”）变化。 ③检验自来水是硬水和软水加入 ，生活中将硬水软化用 法。 (2)请根据如图回答下列问题：    该净水器不同位置的纱石所起的主要作用不同，其中活性炭的作用为 ，用此装置净化后得到的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）；为了防止水的污染，下列各项： ①抑制水中所有动、植物的生长；②减少使用含磷洗衣粉；③禁止使用农药和化肥：④生活污水经过净化处理后再排放。其中可以采用的方法是 。 A．①②            B．②③            C．①④            D．②④ 【答案】(1) 过滤 化学 肥皂水 加热煮沸 (2) 吸附水中的色素和异味 混合物 D 【详解】（1）①将固体和液体分开，除去不溶于水的固体杂质，应进行过滤的操作。 ②投药杀菌可杀死水中的一些细菌和微生物，该过程有新物质生成，属于化学变化。 ③用肥皂水可以鉴别硬水和软水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水，生活中将硬水软化用加热煮沸的方法。 （2）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，用此装置净化后得到的水中含有许多可溶性物质，属于混合物；①抑制水中所有动、植物的生长，不利于水体的净化，故该说法错误；②减少使用含磷洗衣粉，可以有效防治水体富营养化，利于保护水资源，故该说法正确；③农药和化肥对农业生产起着重要的作用，不能禁止使用，应该合理使用农药和化肥，故该说法错误；④生活污水经过净化处理后再排放，利于减少水体污染，故该说法正确，故选D。 6．水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 活动一：参观自来水生产过程 【参观实践】 (1)同学们在老师的带领下来到太原市自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加混凝剂→过滤→吸附→ →配水。 活动二：测量自来水的硬度 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计（mg/L） 0～75 75～150 150～300 300～450 450～700 【进行测量】 (2)同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明本地区的自来水属于 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到 ，也得出了相同结论。 活动三：自制简易净水器 【交流探讨】同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示，请你与他们一同完成对有关结构的说明（如图） 。 【答案】(1)投药消毒 (2) 硬水 泡沫少，浮渣多 (3)活性炭 【详解】（1）自来水生产过程：取水→加絮凝剂→过滤→吸附→投药消毒→配水，故填：投药消毒。 （2）测得自来水的硬度为311.2mg/L，对照水的硬度标准表格，300＜311.2＜450，为硬水，故填：硬水。 用肥皂水鉴别硬水和软水，加入肥皂水后，泡沫少，浮渣多的是硬水，泡沫多，浮渣少的水是软水，同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，得出水是硬水，观察到现象：泡沫少，浮渣多，故填：泡沫少，浮渣多。 （3）自制的简易净水器的空白处应为活性炭，活性炭表面具有疏松多孔的结果，有良好吸附性，可以吸附颜色、气味等，利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质，故填：活性炭。 7．水是生命之源，学习了《自然界中的水》之后，某化学小组对泰安市区饮用水的来源及净化产生了兴趣，并开始了系列探究。 问题组一：水源地是哪里？处理前水质如何？怎样处理可以达到饮用标准？ 【调查研究】黄前水库是泰安城区重要的水源地，通过实地调查，明确了该水源中水质情况，在处理前，该水源除水之外，还含有 、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等杂质。 【参观考察】小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： （1）澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作絮凝剂，其主要目的是 ； （2）滤水池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去 ； （3）进入X池的水含有少量色素和异味，X池中应该加入 试剂，以除去这些杂质； （4）进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是 ； 【反思质疑】处理后的饮用水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是，理由是 。 问题二：怎样处理才能得到纯水？ 【实验探究】学习小组在黄前水库取了一烧杯水。然后按照以下步骤进行实验，得到了纯水。 【反思交流】（1）上述净化过程是将混合物分离为纯净物的过程。分离提纯混合物基本思路是，先除去不溶性杂质，再除去可溶性杂质，上述中的步骤 和 （填字母序号），都是将不溶性杂质分离除去的。在过滤操作中玻璃棒的作用是 ； （2）如果只需进行一步操作就可以直接得到纯水，这个操作是 （填字母序号）； （3）有的同学认为，可采用下图自制净水器净化处理水，其中石英沙的作用是 ，其主要原理是利用 不同使不溶性杂质和液体分离开。 【答案】 泥沙（或不溶性杂质） 加速泥沙沉降（或加快水中难溶性杂质沉淀） 除去较小的悬浮杂质 活性炭 灭菌（或杀菌消毒） 还有可溶性杂质 A B 引流（防止液体外溅） C 过滤 颗粒大小 【详解】调查研究：自然界的水中常有难溶性固体杂质； （1）明矾在水中会产生絮状物质，能吸附悬浮的小颗粒物，加速悬浮颗粒的沉降； （2）滤水池底部铺有干净细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去水中小颗粒的不溶物； （3）活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，水中应该加入活性炭，除去色素和异味； （4）通入氯气，可以除掉水中的细菌、病毒； 反思质疑：处理后的饮用水是混合物，因为水中还有可溶性杂质； 反思交流：（1）水的净化过程中，过滤和沉降都是将不溶性杂质分离除去的；在过滤操作中玻璃棒的作用是引流； （2）蒸馏能除掉水中所有的杂质，如果只需进行一步操作就可以直接得到纯水，这个操作是蒸馏； （3）净化处理水，其中石英沙的作用是过滤，过滤小颗粒物，其主要原理是利用难溶性固体与可溶性物质的颗粒大小不同，将它们分离。 8．（2024·山西忻州·三模）浩海中学化学综合实践小组的同学在老师的带领下，围绕生活污水危害、净化、成分及污水处理厂的选址等展开了项目式学习之旅。 任务一：调查污水危害及处理 【调查咨询】 (1)①污水中含有的大量有害元素和氮、磷、钾等营养元素，会严重损害人体健康，影响工农业生产，造成水体富营养化。 ②污水处理厂的常见净水方法有曝气、沉淀、过滤、吸附、消毒等。曝气即在阳光下暴晒，使水中溶解的气体逸出，曝气的原理是 。 任务二：设计与制作简易净水器 【设计目的】除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。 【材料准备】①一瓶生活污水的水样。②大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等。 【设计制作】自制净水器及测试结果如下： 组别 测试结果 洁净程度 收回水的量（） 净水速度（） 一组 好 约为250 二组 中 约为90 三组 差 约为15 【交流讨论】 (2)第一组和第二组对比，得出的结论为 。 (3)第三组将活性炭放在最上层，影响活性炭吸附效果的原因是 。 任务三：探究净化后水的成分 【提出问题】净化后的水中是否含有、? 【教师指导】①净化后的水中含有。②为不溶于水和酸的白色沉淀。 【进行实验】 (4)为探究净化后水的成分，小组同学设计如下方案，并完成了实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量净化后的水于试管中，滴加过量的稀盐酸 含有 ②向步骤①的试管中滴入几滴 产生白色沉淀 含有 【反思评价】 (5)步骤①中发生反应的化学方程式为 。 (6)小明对步骤②的实验结论产生质疑，理由是 。 任务四：调研污水处理厂选址 【走访调研】污水处理厂大多设在：①地势较低处，便于城市污水自流入厂；②城镇、工厂及居民区的下游；③水体附近，便于污水处理后就近排入水体。 【成果分享】 (7)小组同学通过对污水的探究，认识到水体污染的危害性，深入了解了污水净化的原理和方法。在项目式学习的成果报告中，提出了许多预防和治理水体污染的建议。请你提出一条减少水体污染物产生的措施： 。 【答案】(1)气体溶解度随温度升高而减小 (2)细沙与粗砂的填充顺序影响净水效果/污水先通过粗砂净水效果好（合理即可） (3)泥沙堵塞了活性炭上的小孔/泥沙破坏了活性炭疏松多孔结构（合理即可） (4) 有气泡产生 溶液 (5) (6)步骤①中剩余的稀盐酸会与硝酸银溶液反应氯化银白色沉淀 (7)合理使用化肥和农药/工业上应用新技术/新工艺减少污染物产生生活中不使用含磷洗衣粉（合理即可） 【详解】（1）曝气即在阳光下暴晒，使水中溶解的气体逸出，是因为气体溶解度随温度升高而减小； （2）一组中水先经过粗砂再经过细沙，二组中水先经过细沙再经过粗砂，结合表中数据可知，一组比二组净水效果更好，原因是：细沙与粗砂的填充顺序影响净水效果或污水先通过粗砂净水效果好（合理即可）； （3）粗砂是过滤掉较大颗粒的不溶性杂质，细沙是过滤掉较小颗粒的不溶性杂质，而活性炭是吸附溶解在水中的异味和色素，这些物质大部分以粒子的形式存在。第三组将活性炭放在最上层，泥沙堵塞了活性炭上的小孔或泥沙破坏了活性炭疏松多孔结构，影响了活性炭的吸附效果； （4）①结论是含有碳酸根离子，和氢离子结合生成二氧化碳和水。取少量净化后的水于试管中，滴加过量的稀盐酸，会有气泡产生； ②结论是含有氯离子，和银离子结合生成氯化银白色沉淀。向步骤①的试管中滴入几滴溶液，若生成白色沉淀，证明含有银离子； （5）步骤①中是稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （6）步骤①中加入的稀盐酸是过量的，所以剩余的稀盐酸也会与硝酸银溶液反应氯化银白色沉淀； （7）合理使用化肥和农药、工业上应用新技术、新工艺减少污染物产生生活中不使用含磷洗衣粉等都能减少水体污染。 9．（23-24九年级上·山西临汾·期末）实践活动小组的同学计划一次外出活动，在准备物品过程中有同学提出准备一个户外便携净水器，为此大家对某品牌户外便携净水器的原理及效果展开了项目化研究。 任务一：了解饮用水的标准 《国家饮用水卫生标准》对水的硬度、重金属含量，以及pH等规定了具体的限量。一般饮用水的pH保持在6.5-8.5之间。实验室测定饮用水的pH可以用 。 任务二：探究净化后水的硬度 【进行实验】同学们利用便携式净水器净化后的水进行实验。向净化后的水中加入少量肥皂水搅拌，观察到 ，说明此水为软水。 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计（mg/L） 0-75 75-150 150-300 300-450 450-700 【进行测量】同学们另取经便携净水器净化后的水检测，CaCO3浓度为77.2mgL，说明该水属于 。 【交流讨论】水的硬度是饮用水的一项重要指标。日常生活中常用 的方法来降低水的硬度。 任务三：探究能否除去重金属离子 【提出问题】便携净水器可以除去重金属离子吗？ 同学取来游泳池中的水（含少量硫酸铜），对经便携净水器净化后是否含有铜离子进行探究。 【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 取净化后的水少许于试管中，向其中滴入氢氧化钠溶液。 。 含有铜离子 【反思评价】 （1）便携净水器如图1所示，活性炭的作用是 。 （2）上述实验中涉及的化学反应是 （用化学方程式表示）。 【知识拓展】有同学在网上还查到，利用蒸馏的原理设计野外饮用水简易净化装置（如图2），对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。净化后一次性水杯中收集到的液态水可否直接饮用，请说出你的理由 。 【答案】 pH试纸/pH计 泡沫多、浮渣少 软水 煮沸 产生蓝色沉淀 吸附水中的色素和异味 不能直接饮用，因为水中还可能含有致病菌和病毒等（合理即可） 【详解】任务一：实验室测定饮用水的pH可以用pH试纸； 任务二：进行实验：通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故向净化后的水中加入少量肥皂水搅拌，观察到泡沫多、浮渣少，说明此水为软水； 进行测量：同学们另取经便携净水器净化后的水检测，CaCO3浓度为77.2mg/L，说明该水属于软水； 交流讨论：可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度； 任务三：实验探究：铜离子能与氢氧化钠中的氢氧根离子结合生成氢氧化铜，现象是：产生蓝色沉淀，说明含有铜离子； 反思评价：（1）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； （2）上述实验中涉及的化学反应是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该反应的化学方程式为：； 知识拓展：净化后一次性水杯中收集到的液态水除去了难溶性杂质，可溶性杂质等，但是水中还可能含有致病菌和病毒等（如环境中的细菌和病毒），故不能直接饮用。 10．饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 (1)自来水的净化的主要步骤如下图： ①河水外观浑浊，因其含有 (填“可溶性”或“难溶性”)杂质，除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。 ②物质X能除去水中的臭味，X可能是 。 (2)为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义、小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个如图所示便携净水器。 ①为了使净水效果更好，你觉得A层放置的材料最好是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 (3)市面上的“生命吸管”便携式净水器，其构造、净化原理，如图所示。 纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截 (填“大于”或“小于”)网限直径的颗粒。 【答案】(1) 难溶性 Ⅰ 活性炭 (2) 石英砂 达到最佳净化效果，不易堵塞净水器（合理即可） (3)大于 【详解】（1）①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，除去此类杂质的步骤是Ⅰ； ②物质X能除去水中的臭味，X可能是活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附异味； （2）①石英砂能除去较小颗粒的不溶物，所以A层放置的材料最好是石英砂； ②待处理的水由下往上压，这是为了延长对水的净化时间，达到最佳净化效果，且水中的难溶性杂质不易堵塞净水器； （3）纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截大于网眼直径的颗粒。 11．兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。 (1)自制净水器：如图，净水流程依标号顺序进行。 吸附剂为活性炭，因其具有 结构。 (2)水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，某水样经自制净水器净化后的TDS值如图，净化后的水质纯度为 。 【答案】(1)疏松多孔 (2)一般 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，故具有吸附性； （2）某水样经自制净水器净化后的TDS值为159，介于100和300之间，则净化后的水质纯度为一般。 12．水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：实验检测水质 【查阅资料】水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 【初步检测】 (1)取适量河水观察，颜色为淡黄色、有悬浮杂质，闻到有鱼腥味；检测其硬度的方法：取适量河水样品于烧杯中， ，观察到 ，说明该河水为硬水。 任务二：进行水的净化 根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知识，自制净水器对其进行净化。 【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。 【设计方案】同学们设计了如下图所示净水器。 【进行实验】 (2)根据方案中的装置，用小刀去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中从上到下依次放入小卵石、 、棉花，每种物质间用纱布隔开，每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔，插入一段吸管。 将河水从净水器上方倒入，在下方放一个烧杯。 【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水无色透明。 【反思评价】 (3)小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的 。 (4)为使净水效果更好，你的建议是 (写一条)。 【答案】(1) 加入肥皂水，搅拌 产生的浮渣多，泡沫少 (2)细沙、活性炭 (3)过滤 (4)将出水口留小一点(或水流慢一点，合理即可) 【详解】（1）初步检测：可用肥皂水检验水的硬度，硬水中加入肥皂水，产生泡沫较少；取适量河水样品于烧杯中，加入肥皂水，搅拌，观察到产生的浮渣多，泡沫少，说明该河水为硬水； （2）据上述净化材料的特性，为了净水效果更好，A层应该放小卵石，B层放置的材料应该是颗粒比小卵石小的细沙，C层放置活性炭，活性炭的作用是吸附杂质，D层放置棉花，且每层用品之间用纱布隔开； （3）小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的过滤，除去不溶于水的杂质； （4）为使净水效果更好，可以将出水口留小一点或使水流慢一点，可以充分过滤。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$