2.4 第2课时 水的净化和综合利用-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

26 第2课时 水的净化和综合利用 ▶ “答案与解析”见P11 1. (2024·湖南)2024年5月1日,我国节约用 水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列 行为中,不利于节约用水的是 ( ) A. 工业用水重复使用 B. 洗手后不随手关水龙头 C. 生活中用淘米水浇花 D. 园林用水采用节水灌溉方式 2. 生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图 所示为自来水厂净化水的过程示意图。 (第2题) (1) 在自来水厂净化水的过程中,a池的作用 主要是 (填字母)。 A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 蒸馏 (2) 活性炭吸附池中发生的是 (填 “物理”或“化学”)变化。列举一个生活中活 性炭的应用实例: 。 (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 水样为 (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”)。 3. 水是生命之源,既普通又宝贵。下列对水的 “多”与“少”的描述:① 地球上水的总量多, 淡水少;② 我国水资源总量多,人均水量少; ③ “南水北调”工程说明南方水的储量多,北 方水的储量少;④ 从全球范围看,赤道附近 地区和沿海地区水资源丰富,内陆和沙漠地区 水资源贫乏。以上说法中,正确的是 ( ) A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④ 4. (2023·中山模拟)如图所示为简易净水装置 及制取蒸馏水的简易装置。下列说法中,正 确的是 ( ) (第4题) A. 甲装置中位置b放的是活性炭,位置c放 的是石英砂 B. 甲装置能得到软水 C. 乙装置中烧杯内水的作用是密封 D. 乙装置中蒸馏得到纯净水 5. (2024·无锡段考)水在化学实验中的作用有 很多,下列实验中对水的作用解释不正确 的是 ( ) (第5题) A. 实验一:先把玻璃管口用水润湿后再连 接,水起润滑作用 B. 实验二:瓶中的水起到防止实验时炸裂瓶 底的作用 C. 实验三:形成密闭系统,用于观察现象,检 查装置是否漏气 D. 实验四:将集气瓶内的空气排净,便于观 察氧气何时收集满 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 27 6. 过滤是化学实验中分离混合物的常用方法。 (1) 下列能用过滤的方法进行分离(回收)的 是 (填字母)。 A. 从双氧水和二氧化锰制取氧气后的剩余 物质中回收二氧化锰 B. 食盐和白糖的混合物 你不选择另一选项的理由是 。 (2) 操作中需要将圆形滤纸折叠处理,下列 情形中,不该出现的是 (填字母)。 A. B. C. D. 若发现滤纸和漏斗间有气泡,可能的影响是 ,处理的方法 是 。 7. 水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。 (1) 海水、河水、湖水都是天然水,天然水是 (填“纯净”或“混合”)物。 (2) 为了保障城市用水,下列做法中,错误的 是 (多选,填字母)。 A. 在引水渠岸边堆放垃圾 B. 向引水渠中排放工业废水 C. 在引水渠两岸植树 D. 向引水渠中倾倒生活污水 (3) 我国部分省(市)人均水量如图所示,水 资源紧缺指标如表所示。 (第7题) 紧缺类型 轻度 缺水 中度 缺水 重度 缺水 极度 缺水 人均水量/ (m3·a-1) 1700~ 3000 1000~ 1700 500~ 1000 <500 根据上述资料,北京属于 缺水城市。 我们每一个人都应该节约用水,在家中可采 取的节水方法有 (写出一种 即可)。 答案讲解 8. ★小明同学去旅游时,用瓶子装了一 些山下的泉水,带回实验室,在老师 的指导下,按图甲所示流程进行实 验,制取蒸馏水。请回答下列问题: (第8题甲) (1) 水样中加入明矾的目的是 。 (2) 向滤液中加入活性炭,利用其 性, 除去水样中的颜色和异味。 (3) 在制取蒸馏水的过程中,在清水中加入 消毒剂,其作用是 。 (4) 在上述流程中,净化程度最高的步骤是 。 (5) 硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活 中可用 来区分硬水和软水。生活中 软化硬水的方法是 。 (第8题乙) (6) 小刚同学将浑浊的湖水样品 倒入烧杯中,先加入明矾粉末搅 拌溶解,静置一会儿后,采用图乙 所示的装置进行过滤。 ① 此装置中还缺少一种仪器,该仪 器的名称是 ,作用是 。 ② 在操作过程中,他发现过滤速度很慢,可 能的原因是 (写出 一种即可)。 ③ 过滤后发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写出一种即可)。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　空气与水资源 的木条复燃,C错误;水通电后能够分解生成氢气和氧气, 有新物质生成,利用了水的化学性质,D正确。 5. (1) 四氧化三铁(或氧化亚铁) (2) 太阳能 化学能 [解析] (1) 由图可知,Ⅰ为Fe3O4在太阳能的作用下分解 生成 FeO 和O2,Ⅱ为 FeO 与 H2O反应生成Fe3O4 和 H2,故四氧化三铁和氧化亚铁既是反应物又是生成物,在 该过程中可循环利用。(2) 该过程中,能量转换方式为太 阳能转化为化学能。 6. [收集证据] 气泡 1∶2 无色气体燃烧,产生淡蓝色 火焰,放出热量 [讨论分析] 增强水的导电性 [得出结 论] 水是由氢、氧两种元素组成的 [拓展延伸] 管上有刻 度,更准确(合理答案均可) 不能 [总结交流] ① 改进 实验要更易于操作 ② 改进实验要具备更高的准确性 [解析] [收集证据] 水通电分解生成氢气和氧气,所以观 察到电极附近有气泡产生;一段时间后,与电源正极和负 极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为1∶2;b管内气 体体积较大,为氢气,氢气燃烧产生淡蓝色火焰,放出热 量。[讨论分析] 加入少量氢氧化钠,目的是增强水的导电 性。[得出结论] 水通电分解生成氢气和氧气,所以本实验 得出的结论是水是由氢、氧两种元素组成的。[拓展延伸] 图甲所示装置的优点是管上有刻度,更准确,更便于检验 生成的气体等。电解氯化钠溶液会生成氢气和氯气,干扰 实验结果,所以不能用氯化钠代替氢氧化钠。[总结交流] 改进后的实验要更易于操作,且改进实验要具备更高的准 确性。 7. (1) 氢气(或H2) (2) 水+铁 高温 →氢气+四氧化三铁 (3) ad (4) 刚开始时,负极与正极产生的气体体积比大于 2∶1 4 [解析] (1) 由英国化学家卡文迪许制得的“可 燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知,该“可燃空气”的成分 为氢气。(2) 水和铁在高温条件下反应生成氢气和四氧化 三铁据此写出,该反应的文字表达式。(3) 氢氧化钠在水 中解离出钠离子和氢氧根离子,可以增强水的导电性,a正 确;电解实验过程中是将电能转化为化学能,b错误;管A 和管B中气体的体积比为1∶2,质量之比不等于1∶2, c错误;电解水时,产生的气体体积远大于消耗的水的体 积,所以管A、B中的水被挤压进入中间的玻璃管,导致玻 璃管中液面上升,d正确。 第2课时 水的净化和综合利用 1. B 2. (1) B (2) 物理 净水器中的活性炭罐(合理答案均 可) (3) 硬水 (4) 化学变化 3. D 4. D [解析] 石英砂是用来过滤较小颗粒的不溶物,活性 炭主要用于吸附颜色和异味,甲装置中位置b放的是石英 砂,位置c放的是活性炭,A错误;甲装置只能除去不溶性 杂质和颜色、异味,不能除去可溶性的钙、镁化合物,因此不 能得到软水,B错误;乙装置中烧杯内水的作用是增强水蒸 气的冷凝效果,C错误;乙装置中经过蒸馏后的水是纯净 水,D正确。 5. B [解析] 连接仪器时,应先用水将玻璃管口润湿,然 后进行连接,水可起到润滑作用,A 不符合题意;硫在氧气 中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,逸散到空气中会污 染空气,二氧化硫能与水反应,故水的作用是吸收二氧化 硫,防止污染空气,B 符合题意;检查装置的气密性,将导管 置于水中,可以起到液封的作用,形成密闭系统,然后用手 紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明 装置气密性良好,C 不符合题意;将集气瓶中装满水,可以 将集气瓶中空气排尽,且排水法收集氧气,便于观察氧气 何时收集满,D 不符合题意。 6. (1) A 食盐和白糖都是易溶于水的固体,无法用过滤 的方法分离 (2) D 过滤速率减小 用玻璃棒轻轻地将 气泡压出 [解析] (1) 双氧水和二氧化锰混合制取氧气 后的剩余物质是水和不溶于水的二氧化锰,可以通过过滤 来回收二氧化锰,故A符合题意;食盐和白糖均能溶于水, 因此无法用过滤的方法分离,故B不符合题意。(2) 在操 作中需要将圆形滤纸折叠处理,题图D中的折叠方式不 对,会影响过滤效果。滤纸和漏斗间有气泡,可能会影响过 滤的速率,可以用玻璃棒轻压滤纸,将气泡赶出。 7. (1) 混合 (2) ABD (3) 极度 用淘米水浇花(合理 答案均可) 8. (1) 使悬浮颗粒发生凝聚而沉降 (2) 吸附 (3) 杀菌 消毒 (4) 蒸馏 (5) 肥皂水 煮沸 (6) ① 玻璃棒 引 流 ② 滤纸没有紧贴漏斗内壁(合理答案均可) ③ 滤纸 破损(合理答案均可) [解析] (1) 明矾溶于水后会形成 胶状物,能吸附水中悬浮的固体小颗粒,使其沉降。(2) 活 性炭具有吸附性,能吸附水样中的颜色和异味。(3) 在清 水中加入消毒剂可以起到杀菌消毒的作用。(4) 水的净化 程度最高的步骤是蒸馏。(5) 生活中可用肥皂水来区分硬 水和软水,产生泡沫多、浮渣少的为软水,产生泡沫少、浮渣 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 11 多的为硬水。可以使用煮沸的方法使含钙、镁的可溶性物 质沉淀,将硬水软化。(6) ① 过滤操作还需用到玻璃棒, 其作用是引流。② 操作过程中,过滤速度太慢可能是因为 滤纸没有紧贴漏斗内壁等。③ 过滤后发现滤液仍然浑浊, 可能的原因是滤纸破损或漏斗内液面高于滤纸边缘等。 涉及水的净化的有关知识 1. 过滤只能除去水中的不溶性杂质,不能除去水中 的可溶性杂质,更不能得到纯净的水。 2. 吸附性是物理性质,活性炭吸附水中的颜色、异 味的过程发生的是物理变化,而水的杀菌消毒发生的是 化学变化。 3. 硬水与软水的本质区别是含钙、镁的可溶性物质 的多少不同,而不能错误地认为硬水是混合物,软水是 纯净物。降低水的硬度的方法为煮沸或蒸馏,而沉淀、 过滤、吸附均不能降低水的硬度。 第2章复习 ［知识体系构建］ 78% 21% 0.94% 作助燃剂,供给生物体呼吸 点燃 →二氧化碳 点燃 →五氧化二磷 点燃 →二氧化硫 点燃 →四 氧化三铁 点燃 →氧化镁 点燃 →氧化铜 点燃 →二氧化碳+水 分离液态空气法 二氧化锰 →水+氧气 加热 →锰酸钾+二 氧化锰+氧气 二氧化锰 加热 →氯化钾+氧气 排水 向上排 空气 水 通电 →氢气+氧气 氢气+氧气 点燃 →水 ［高频考点突破］ 典例1 D [解析] 氧气可用于医疗急救是因为氧气具有 氧化性,能供给呼吸,A错误;氮气在一定条件下能与其他 物质发生反应,如与氧气在放电条件下化合,再进一步反 应,从而用于制造硝酸,B错误;干冰是固态二氧化碳的俗 称,将二氧化碳气体转化为固体,即可制得干冰,C错误;稀 有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的 电光源,如航标灯等,D正确。 [跟踪训练] 1. D [解析] 该实验是利用铁生锈的原理,消 耗瓶内的氧气,瓶内气体体积减小量即为氧气含量,A正确; 为了减小实验误差,矿泉水瓶需气密性好,防止瓶外的空 气进入或瓶内的空气逸出,增大实验误差,B正确;实验测 得氧气体积分数为850mL-778mL 345mL ×100%≈20.87% , C正确;瓶内空气中的氧气含量是固定的,铁粉应过量,以 保证完全消耗瓶内氧气,当氧气消耗完后,剩余铁粉不再 发生反应,氧气体积分数不再变化,所以并不是铁粉用量 越多,测得的氧气体积分数越大,D不正确。 典例2 C [解析] 物质在氧气中的燃烧不一定都属于化 合反应,如蜡烛在氧气中燃烧生成水和二氧化碳两种物 质,不属于化合反应,A错误;氧气能支持燃烧,但本身不具 有可燃性,故不能用作燃料,B错误;Ⅰ、Ⅱ两类反应都是物 质与氧气发生的反应,都属于氧化反应,C正确;燃烧和缓 慢氧化都放出热量,D错误。 典例 3 (1) 长颈漏斗 集气瓶 (2) 防止加热时高锰酸 钾粉末随气流进入导管 高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二氧化 锰+氧气 检查装置的气密性 外焰 (3) 将带火星的木 条放在导管口n处,若木条复燃,则证明氧气已集满 bcd (4) c (5) 过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气 (6) B E [解析] (2) 装置A为固体加热型装置,且试管口有棉花, 故发生的反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰 和氧气,放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质 进入导管;反应的文字表达式为高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二 氧化锰+氧气;实验前,应先检查装置的气密性,避免因装 置气密性不好而浪费试剂;加热试管时,由于外焰温度最 高,所以应使用酒精灯的外焰加热。(3) 氧气具有助燃性, 用装置F采用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条 放在导管口n处,若木条复燃,则说明氧气已集满;若q导 管连接制氧机,制氧机产生的氧气使得G中压强增大,水 会从p口流出,a不正确;p导管连接制氧机,氧气不易溶于 水,氧气会从q口排出,q导管连接人吸氧气的塑料管,b正 确;通过观察G中是否有气泡冒出,可以判断是否有氧气 输出,c正确;通过观察G中气泡的生成速率,可以观测氧 气输出的速率,d正确。(4) 绿色植物通过光合作用将二 氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。(5) 过氧化氢在二氧化 锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气。(6) 实验室用过 碳酸钠、二氧化锰、水制取较纯净的氧气,反应物状态是固 体和液体,反应条件是常温,则应选固液常温型发生装置。 因为氧气密度比空气大,且不易溶于水,制取较纯净的氧 气时,不能使用排空气法收集,应选用排水法收集。 典例4 (1) 明矾(合理答案均可) (2) 过滤 不溶性 引流 烧杯 AC (3) 活性炭 物理 (4) 硬 蒸馏 (5) ① 负 ② 水 是 由 氢 元 素 和 氧 元 素 组 成 的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 21