内容正文:
第09讲 水的自然循环与人工净化(原卷版)
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.结合生活情境,认识水循环与水的自净能力。
2.理解水在太阳能作用下,通过蒸发、降水、径流等环节在自然界中的断循环的过程,明确水的循环对于维持地球生态平衡、调节气候、提供水资源等方面的重要意义。
3.了解吸附、 沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法,形成分离混合物质 的一般思路。
4.结合污水处理、水资源再利用 等实例,形成保护环境和节约 水资源的可持续发展意识。
一、水在自然界中的循环和净化
1. 自然界中的水循环
(1)自然界中各种水体是相互 的,处于不断 和相互 之中的。
(2)水在太阳 和地球引力作用下,通过 、水汽输送、降水和径流等环节,以 、液体、固体的形式在 、海洋以及大气间不断 ,这一过程称为自然界中的 。
2. 水的净化及途径
(1)水在循环中,通过物理、 和生物作用不断去除 和杂质,保持着本身的洁净,这就是水的自然 。如有些水体中存在着微生物和溶解的 , 它们能分解水中的有害物质。
(2)水的自然 有多种途径,经过 、挥发、 、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用等,使 浓度降低,水体恢复到受 前的状态。
(3)自然界中各种水体都具有一定的 能力,但水体的 能力是有限的, 如果水体中的污染物数量 水体的自净能力,水体就会受到 。
二、水的人工净化方法
1. 水污染
在现代生活、工农业生产中,人们向水中排放的 已经远远超过水的 能力,被污染的水必须通过人工 , 达标后才能排放,或者作为生活、生产用水。
2. 水的人工净化方法
(1)人的人工净化,通常,可采用 、沉降、过滤、蒸馏等方法。
(2)水厂净化过程。自来水厂生产过程中,经常用净水剂,如 、氯化铁等,处理微小的悬浮物,使 杂质 下来,以达到 的目的。此外,还需要通过 、消毒等净化处理, 去除杂质、消除异味、杀菌后,所得的水才能作为生活用水,供人们使用。
(3)水中的 杂质被去除了,水变得澄清了,但所得的水仍然不是 ,水中还有许多 的杂质。如,生活中,经常烧水的水壶内壁常会留下白色的 ,这种 就是溶在水中的可溶性含
元素或 元素的物质,因水加热或长久放置而生成的 。
3. 硬水与软水
(1)溶有较多这些可溶性含 元素或 元素的物质的水,称为 水。
(2)不含或含较少可溶性含 元素或 元素的物质的水,称为 水。
(3)使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦。生活、生产中需要对硬水进行 处理,去除硬水中的含 元素或 元素的物质,使硬水软化成 ,再进行使用。
三、水资源的开发和利用
1. 我国的水资源状况
(1)我国水资源总量居世界第 位,但是我国人口众多,人均水资源量不足世界人均水资源量的 ,是一个水资源严重短缺的国家。
(2)我国水资源分布 , 南方水多、耕地少、水量有余;北方耕地多、水量严重不足。
2. 水资源的开发
(1)随着社会的快速发展和人口的快速增长,水资源短缺问题日趋严重, 淡化已经成为解决淡水危机的重要途径。
(2)人类早期利用太阳能进行 淡化, 主要是利用太阳能进行 ,所以早期的太阳能 淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能 ,再冷凝产生淡水。
(3) 是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。实验室可通过 自来水制取 。应用这一方法 , 可以把 不同的物质从 中分离出来 , 还可以把混在液体里的 去除。
3. 水资源的利用
(1) 回收再利用已成为新兴水资源发展技术的一环, 是可持续和绿色发展的重要体现,同时对于我国缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全具有重要意义。
(2) 处理厂处理污水分为三级:一级处理,即通过 处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和油脂等;二级处理,即 处理, 通过微生物的作用,将污水中的污染物降解和转化为污泥;三级处理,即 的深度处理,包括去除 和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进 行消毒。
考点一 自然界中的水循环
【例1】(24-25九年级上·河北承德·期末)分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。如图为部分水循环的示意图,下列有关水循环的说法正确的是
A.图中环节①代表水蒸发,环节③代表降水
B.水会不断地循环,无需提倡节约用水
C.地球上的水,大部分以气态形式存在于大气中
D.水循环中,水仅在固液两态之间相互转化
【变式1-1】(24-25九年级上·云南昭通·期末)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。下列关于“水循环”叙述正确的是
A.“水循环”使淡水资源用之不竭
B.“水循环”有利于淡水资源的补充
C.“水循环”中,水分子结构发生变化
D.我国淡水资源丰富,分布均匀
【变式1-2】(24-25九年级上·四川泸州·期末)物质的循环在自然界中发挥着重要的作用,下列关于常见物质的循环说法不正确的是
A.水的天然循环可以实现水的自身净化 B.碳循环过程中没有发生化学变化
C.光合作用是氧循环中的重要环节 D.上述三者的循环与人类有着密切的联系
考点二 水资源的污染与保护
【例2】(24-25八年级下·山东淄博·期中)2025年3月22-28日世界水日、“中国水周”的主题是“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合这一主题的是
A.农业生产实行喷洒、灌溉,提高水的作物利用率
B.城市建设实行雨污分流,提升资源的有效利用水平
C.实行河长制,由地方主要领导挂包河流
D.在河水流域兴建化工厂以便于污染物的排放,减少对当地环境的污染
【变式2-1】(24-25八年级下·上海闵行·期中)下列有关水的认识正确的是
A.为节约用水,可用工业废水浇灌农田
B.我国的人均水量居世界第一
C.减少水体污染应禁止使用洗涤剂
D.为合理利用水资源可将海水淡化
【变式2-2】(24-25九年级下·湖南长沙·期中)2024年5月1日,我国行政法规《节约用水条例》正式实施。下列有关水的认识错误的是
A.过滤可以除去水中的所有杂质
B.地球上可利用的淡水资源有限
C.为减少水体污染,工业污水处理达标后排放
D.用淘米的水浇花可以节约用水
考点三 水的人工净化方法
【例3】(24-25八年级下·上海杨浦·期中)设计并制作如图所示的简易净水器。下列说法合理的是
A.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 B.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
C.蓬松棉的主要作用是净化水质 D.该净水过程涉及了过滤、吸附、蒸馏等方法
【变式3-1】12.(24-25八年级下·上海闵行·期中)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图。下列说法错误的是
A.通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体
B.自来水厂投入明矾进行消毒
C.投药消毒过程包含化学变化
D.给用户输送的自来水是混合物
【变式3-2】23.(24-25八年级下·上海浦东新·期中)净化水的方法有很多,下列除去对应杂质的方法不恰当的是
A.色素——明矾 B.泥沙——过滤
C.微生物——氯气杀菌 D.可溶性钙、镁离子——加热煮沸
考点四 硬水软化
【例4】(24-25八年级下·全国·期中)下列关于硬水和软水的说法正确的是
A.硬水经过过滤可变成软水 B.软水是溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水
C.含杂质的水就是硬水 D.生活、生产中需要对硬水进行软化处理
【变式4-1】(24-25九年级上·四川眉山·期中)下列有关硬水、软水的说法中,正确的是
A.只要溶有可溶性钙和镁的化合物的水就是硬水
B.硬水会给生活和生产带来一些方便,如用硬水洗涤衣服,肥皂泡会多些
C.溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水
D.自然界中的水都不是纯水,但都是硬水
【变式4-2】(24-25九年级上·江西瑞昌市期中)生活中既可以软化硬水,又可以消毒杀菌的净水方法是( )
A.用木炭吸附 B.加热煮沸
C.加入肥皂水 D.通入氯气
考点五 水的蒸馏
【例5】(24-25九年级上·河南南阳·期末)如图,实验室通过蒸馏获得蒸馏水。下列说法不正确的是
A.烧瓶中加入自来水后放入几粒沸石 B.温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处
C.冷水应从冷凝管的a口进入 D.蒸馏水是净化程度较高的水
【变式5-1】(24-25九年级上·云南昭通·期末)蒸馏是一种分离和除杂的重要方法,下列关于蒸馏的说法错误的是
A.烧瓶内应该加入碎瓷片 B.应该垫陶土网加热
C.冷却水应该从下口通入 D.温度计水银球应位于液面以下
【变式5-2】(24-25九年级上·河北邯郸·期中)如图是我们学过的蒸馏装置,关于蒸馏实验说法不正确的是
A.加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网 B.图中冷凝水的流动方向是A→B
C.蒸馏是单一操作净化水程度最高的方法 D.烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
考点六 水资源利用
【例6】(24-25九年级上·重庆·期末)城市污水处理的流程如图所示,有关说法错误的是
A.一级处理时,格栅的作用相当于化学实验操作中的过滤
B.沉淀池中可以加入混凝剂明矾来加速沉淀
C.二级处理时,需要使用活性炭,主要利用了活性炭的吸附性
D.二级处理后,污水成为了纯净水
【变式6-1】(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)再生水是国际公认的“城市第二水源”,是生产生活中的污水经过处理达标后,可以在一定范围内使用的水,生产再生水的主要流程如图所示。
(1)一级处理时,污水经过格栅后,还需要向其中加入混凝剂,格栅对污水起到的作用是 (填常用净水操作名称)。
(2)二级处理时,需要使用活性炭,它的作用是 。
(3)二次处理后的水,经过消毒处理,得到再生水,消毒属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【变式6-2】(24-25九年级上·陕西西安·期中)某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙钾等矿物质,其生产流程如图示。请回答。
(1)该矿泉水是 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)图中活性炭的作用是 。
(3)实验小组利用饮用水瓶、纱布和活性炭等物质自制简易净水器如图所示,制作较合理装置是 (填“A”或“B”)。
基础达标
1.(24-25八年级下·上海浦东新·期中)下列不利于节水的做法是
A.用淘米水浇花 B.水管滴漏及时维修
C.选用节水龙头 D.洗澡时全程不关淋浴喷头
2.(24-25八年级下·上海·期中)下列做法有利于保护水资源的是
A.大量开采使用地下水 B.生活污水直接排放
C.推广节水器具 D.工业废水直接排入河流
3.(24-25九年级上·广东江门·期中)下列措施单一操作净水程度最高的是
A.沉淀 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
4.(24-25九年级上·上海徐汇·期末)净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A.杀灭细菌 B.吸附杂质 C.过滤颗粒 D.絮凝悬浮物
5.(24-25九年级上·江西吉安·期末)下列措施中,不属于净水方法的是
A.加肥皂水 B.静置沉降 C.细沙滤水 D.杀菌消毒
6.(24-25九年级上·广西玉林·期中)生活饮用水的水质必须达到国家规定的指标方可饮用。下列指标可以通过过滤操作达到的是
A.无色 B.澄清 C.无味 D.无菌
7.(24-25九年级上·辽宁·期末)天然水要经过自来水厂净化处理后才能变成生活用水。下列说法正确的是
A.明矾可除去水中所有的不溶性杂质
B.活性炭能吸附一些溶解的杂质,除去异味
C.过滤可以得到纯净水,净化程度最高
D.投药消毒过程中发生的是物理变化
8.(24-25八年级下·上海静安·期中)水是地球表面覆盖最多的物质,也是生命活动不可或缺的物质。下图为水处理工艺流程:
上述操作流程中,能够降低水硬度的是
A.操作 a B.操作 b C.操作 c D.操作 d
9.(24-25九年级上·湖北恩施·阶段练习)下列净化水的过程中,说法不正确的是
A.活性炭可吸附水中的色素和有异味的物质
B.明矾可以使硬水转化为软水
C.自来水厂净化水的方法主要有沉降、过滤、吸附、消毒杀菌
D.净水方法中,净化程度最高的是蒸馏
10.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图是某学校化学兴趣小组制作的家庭版简易净水装置,则下列关于该装置的说法中正确的是
A.可以除去水中的可溶性钙镁化合物杂质
B.能起到杀菌消毒的作用
C.可以将自来水变成纯净物
D.活性炭可以吸附水中的色素和异味
11.(24-25九年级上·四川广安·期末)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图所示。下列说法正确的是
A.加絮凝剂可以使水中悬浮的杂质较快沉降
B.吸附池内常用明矾吸附色素和异味
C.将水通过沉淀池、过滤池主要是除去水中的可溶性杂质
D.为了身体健康,我们应该多喝硬水
12.(24-25九年级上·四川眉山·期中)下列有关硬水、软水的说法中,正确的是
A.只要溶有可溶性钙和镁的化合物的水就是硬水
B.硬水会给生活和生产带来一些方便,如用硬水洗涤衣服,肥皂泡会多些
C.溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水
D.自然界中的水都不是纯水,但都是硬水
13.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)目前许多学校安装了直饮水机,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。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.活性炭的作用是除去水中的色素和异味
B.滤膜可除去水中所有的可溶性杂质
C.紫外光照射的作用是加热
D.直饮水一定是软水
14.(24-25九年级上·河南南阳·期末)如图,实验室通过蒸馏获得蒸馏水。下列说法不正确的是
A.烧瓶中加入自来水后放入几粒沸石 B.温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处
C.冷水应从冷凝管的a口进入 D.蒸馏水是净化程度较高的水
15.(24-25九年级上·山东济宁·期中)原水(未作处理的水)中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质,氯气溶于水时可生成次氯酸和盐酸,次氯酸能杀死细菌。某自来水厂生产净化步骤如下:
(1)除去水中悬浮杂质,可加入物质 。
(2)除去颗粒较小的不溶性杂质,可用 法。
(3)消毒杀菌属于 变化。
(4)要除去水中可溶性杂质可用 法。
16.(24-25八年级下·上海·期中)目前自来水厂的净水过程如图:
(1)天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质,属于 (填“硬水”或“软水”),不适合直接饮用。
(2)《酒谱》中描述水的自然净化:“尝乘舟於黄河中流,以匏瓠接河源水匕八升,经宿色如绛”。黄河水经一段时间静置,水中 的杂质沉于底部。
(3)明初宋应星在《天工开物》中记载“宜捣蒜或白矾少许,投入水缸中”。“白矾”即明矾,沉降前加入明矾的作用是 。
(4)A池的操作名称是 ;实验室进行该操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。其中玻璃棒作用是 。
(5)吸附池常加入 除去色素和异味。
(6)自来水厂常用 作消毒剂,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水,原理是利用混合物中各组分的 差异实现物质的分离与提纯。
过关检测
1.(24-25九年级上·河南濮阳·期中)下列关于水的叙述中错误的是
A.实验室通过蒸馏的方法降低水的硬度
B.活性炭能吸附水中的杂质,降低水的硬度
C.农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,可节约用水
D.过滤可以除去水中不溶性的杂质
2.(24-25九年级下·湖北孝感·期中)同学们设计了一款如图所示的简易海水淡化器,对于该装置淡化海水的认识错误的是
A.小石块可要可不要 B.此装置原理类似于蒸馏
C.水杯中收集的水是纯净物 D.海水最后可能会析出晶体
3.(24-25九年级上·广东佛山·期末)同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开),探究结果表明乙的净水效果更好,下列分析合理的是
A.小砾石能过滤所有不溶性杂质
B.活性炭只起到吸附作用
C.按杂质直径由大到小除去效果更好
D.净化后的水可直接饮用
4.(24-25九年级上·河北保定·期末)近年,学校都安装了直饮机,让师生们喝上了干净、放心的饮用水。如图所示是直饮水机的工作流程。下列说法不正确的是
A.利用活性炭可除去水中的颜色和异味
B.超滤膜相当于净水中的过滤操作
C.直饮机处理过的水是纯水
D.开水比直饮水硬度小
5.(24-25九年级上·安徽亳州·期末)《黄帝内经》记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是由于空气中的水蒸气经阳光、温度、风等影响变化而来的。下列说法正确的是
A.地面雨水蒸发变为水蒸气时,分子种类改变
B.水蒸气冷凝成雨水,分子间隔不变
C.地球上的淡水资源不是取之不尽,用之不竭的
D.雨水中含有较多可溶性钙、镁化合物
6.(24-25九年级上·安徽芜湖·期末)《黄帝内经》记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是由于空气中的水蒸气经阳光、温度、风等影响变化而来的。下列说法正确的是
A.地面雨水蒸发变为水蒸气时,分子种类不改变 B.水蒸气冷凝成雨水,分子变小
C.地球上的淡水资源取之不尽,用之不竭的 D.雨水中含有较多可溶性钙、镁化合物
7.(24-25九年级上·四川德阳·期末)跨学科实践活动中,实验小组利用普通漏斗、小卵石、细沙、活性炭、棉布等制作简易过滤器,并使用过滤器净化天然水。下列操作或评价合理的是
A.小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密,过滤速度越快
B.过滤时,活性炭的作用是吸附,不具有过滤作用
C.用食盐晶体代替细沙比较卫生,过滤效果更好
D.反思:可在合适位置添加杀菌消毒层,使天然水净化程度更高
8.(24-25九年级上·云南楚雄·期末)某课外活动小组制作了如下户外净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中,正确的是
A.水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂 B.该净水器能起到杀菌消毒的作用
C.活性炭具有吸附性是利用它疏松多孔的结构 D.该净水器净化后的水为纯净水
9.(24-25九年级上·四川成都·期末)小组同学通过参观考察,绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是
A.混凝剂是明矾,可使悬浮杂质较快沉降
B.滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C.X池中可以加入活性炭,吸附色素和异味
D.氯气用于杀菌消毒,发生的是化学变化
10.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)小英同学从水库中取出浑浊水样进行实验。
(1)将水样静置,用如图装置进行过滤,其操作规范的是________(填标号)。
A.用玻璃棒引流
B.滤纸边缘高出漏斗
C.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
D.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗内壁
E.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(2)操作装置如图,玻璃棒的作用是 。过滤后得到的澄清的液体是纯水吗 (填“是”或“不是”)
(3)向过滤后所得水样中加入一定量活性炭,利用活性炭的 性除去杂质和臭味。
(4)为了人类的生存和发展,人类必须爱惜水,下列做法有利于保护水资源的是 。
①生活污水直接排放 ②提倡使用节水器具 ③工业上冷却水重复利用 ④园林浇灌用滴灌,喷灌
11.(24-25九年级上·福建泉州·期末)坝头溪是泉港的母亲河,同学们开展了有关水的项目式学习活动。
任务一:了解水的存在及循环
(1)地球上的总水量虽然很大,但淡水很少,如图1所示,其中淡水约占全球水储量的 。
(2)图2为自然界水循环示意图。水循环实现了水的自身净化和水资源的重新分配。下列关于水的天然循环的说法中正确的是 (填序号)。
①水在天然循环过程中是通过水的蒸发等方式实现了水的自身净化
②水的天然循环过程中水分子之间间隔始终不变
③太阳为水的天然循环提供了能量
④水的天然循环过程中水分子发生改变
任务二:研究水的净化
(3)某同学设计的净水过程如图3所示。
物质A是明矾能作絮凝剂,吸附水中悬浮性杂质,使杂质快速沉降下来,则m= ,操作a的名称是 ,操作b中加入活性炭的作用是 。在过滤操作中,某同学发现一段时间后过滤速度越来越慢,他应该采取的措施为 (填序号)。
①重新更换滤纸继续过滤
②用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速度
③将滤纸捣破以加快过滤速度
任务三:保护水资源,从我做起
(4)请写出一条防止坝头溪水体污染的合理建议: 。
12.(24-25九年级上·四川成都·期中)水是生命之源,人类的日常生活与工农业生产都离不开水。某化学兴趣小组在毗河收集了一瓶浑浊的河水,他们在实验室里模仿自来水厂的净水过程,自来水厂净水流程图如图:
(1)水厂的过滤操作是在过滤池中完成。实验室进行该操作时,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 ,其中玻璃棒的作用是 。下列做法不恰当的是 (选填字母序号)。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.为了加快过滤速度,用玻璃棒搅拌
(2)过滤后发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写出一条即可)。
(3)国内许多自来水厂使用二氧化氯()代替氯气()对饮用水进行消毒,二氧化氯遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,请写出该反应的符号(或文字)表达式 。该反应涉及的物质中属于氧化物的是 (任写一种)。
(4)自来水厂配送给用户的自来水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。要获得净化程度最高的水,还需要对自来水进行 操作。
(5)自来水在输送过程中还可能受到二次污染,所以饮用前需要再次处理。某学校直饮水设备处理水的过程如图所示:
图中①过程主要发生的是 变化(选填“物理”或“化学”)。图中③对应的作用是 。
13.(24-25九年级上·福建福州·期中)对比古今净水工艺,回答问题:
(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1的名称是 。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺,现代净水过程中常用 代替木炭。
(3)在消毒步骤中所发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)化学兴趣小组收集到一瓶浑浊的河水,在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制取蒸馏水,操作过程如图所示。下列有关说法中,正确的是______。
A.操作Ⅰ:用玻璃棒搅拌加快过滤速度
B.操作Ⅱ:需处理的水应从a端口进入,增强吸附效果
C.操作Ⅲ:冷凝水应从d端口进入,使冷凝更充分
D.取经操作Ⅱ后的河水于试管中,加入肥皂水振荡,若产生较多浮渣,则该水是硬水
(5)水资源短缺会影响人民生活,制约经济发展,请举出一种生活中的节水措施 。
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第09讲 水的自然循环与人工净化
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.结合生活情境,认识水循环与水的自净能力。
2.理解水在太阳能作用下,通过蒸发、降水、径流等环节在自然界中的断循环的过程,明确水的循环对于维持地球生态平衡、调节气候、提供水资源等方面的重要意义。
3.了解吸附、 沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法,形成分离混合物质 的一般思路。
4.结合污水处理、水资源再利用 等实例,形成保护环境和节约 水资源的可持续发展意识。
一、水在自然界中的循环和净化
1. 自然界中的水循环
(1)自然界中各种水体是相互 联系 的,处于不断 运动 和相互 转化 之中的。
(2)水在太阳 辐射 和地球引力作用下,通过 蒸发 、水汽输送、降水和径流等环节,以 气体 、液体、固体的形式在 陆地 、海洋以及大气间不断 循环 ,这一过程称为自然界中的 水循环 。
2. 水的净化及途径
(1)水在循环中,通过物理、 化学 和生物作用不断去除 污浊 和杂质,保持着本身的洁净,这就是水的自然 净化 。如有些水体中存在着微生物和溶解的 氧气 , 它们能分解水中的有害物质。
(2)水的自然 净化 有多种途径,经过 稀释 、挥发、 沉淀 、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用等,使 污染物 浓度降低,水体恢复到受 污染 前的状态。
(3)自然界中各种水体都具有一定的 自净 能力,但水体的 自净 能力是有限的, 如果水体中的污染物数量 超过 水体的自净能力,水体就会受到 污染 。
二、水的人工净化方法
1. 水污染
在现代生活、工农业生产中,人们向水中排放的 废弃物 已经远远超过水的 自净 能力,被污染的水必须通过人工 净化 , 达标后才能排放,或者作为生活、生产用水。
2. 水的人工净化方法
(1)人的人工净化,通常,可采用 吸附 、沉降、过滤、蒸馏等方法。
(2)水厂净化过程。自来水厂生产过程中,经常用净水剂,如 明矾 、氯化铁等,处理微小的悬浮物,使 杂质 沉降 下来,以达到 净水 的目的。此外,还需要通过 过滤 、消毒等净化处理, 去除杂质、消除异味、杀菌后,所得的水才能作为生活用水,供人们使用。
(3)水中的 不溶性 杂质被去除了,水变得澄清了,但所得的水仍然不是 纯水 ,水中还有许多 溶解 的杂质。如,生活中,经常烧水的水壶内壁常会留下白色的 水垢 ,这种 水垢 就是溶在水中的可溶性含 钙元素或 镁 元素的物质,因水加热或长久放置而生成的 沉淀 。
3. 硬水与软水
(1)溶有较多这些可溶性含 钙 元素或 镁 元素的物质的水,称为 硬 水。
(2)不含或含较少可溶性含 钙 元素或 镁 元素的物质的水,称为 软 水。
(3)使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦。生活、生产中需要对硬水进行 软化 处理,去除硬水中的含钙 元素或 镁 元素的物质,使硬水软化成 软水 ,再进行使用。
三、水资源的开发和利用
1. 我国的水资源状况
(1)我国水资源总量居世界第 六 位,但是我国人口众多,人均水资源量不足世界人均水资源量的 四分之一,是一个水资源严重短缺的国家。
(2)我国水资源分布 不均匀 , 南方水多、耕地少、水量有余;北方耕地多、水量严重不足。
2. 水资源的开发
(1)随着社会的快速发展和人口的快速增长,水资源短缺问题日趋严重,海水 淡化已经成为解决淡水危机的重要途径。
(2)人类早期利用太阳能进行 海水 淡化, 主要是利用太阳能进行 蒸馏 ,所以早期的太阳能 海水 淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能 蒸发海水 ,再冷凝产生淡水。
(3) 蒸馏 是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。实验室可通过 蒸馏 自来水制取 蒸馏水 。应用这一方法 , 可以把 沸点 不同的物质从 混合物 中分离出来 , 还可以把混在液体里的 杂质 去除。
3. 水资源的利用
(1) 污水 回收再利用已成为新兴水资源发展技术的一环, 是可持续和绿色发展的重要体现,同时对于我国缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全具有重要意义。
(2) 污水 处理厂处理污水分为三级:一级处理,即通过 机械 处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和油脂等;二级处理,即 生物 处理, 通过微生物的作用,将污水中的污染物降解和转化为污泥;三级处理,即 污水 的深度处理,包括去除 有机化合物 和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进 行消毒。
考点一 自然界中的水循环
【例1】(24-25九年级上·河北承德·期末)分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。如图为部分水循环的示意图,下列有关水循环的说法正确的是
A.图中环节①代表水蒸发,环节③代表降水
B.水会不断地循环,无需提倡节约用水
C.地球上的水,大部分以气态形式存在于大气中
D.水循环中,水仅在固液两态之间相互转化
【答案】A
【详解】A、根据图示,图中水循环不同环节的名称是①为水分蒸发(水在海洋等水体表面蒸发变为水蒸气),②为水汽输送,③为降水,④为地表径流,故A选项说法正确;
B、虽然水会不断地循环,但可供人类使用的淡水资源较少,且分布也不均匀,因此需要提倡节约用水,故B选项说法错误;
C、地球上的水,大部分以液态形式存在于海洋中,故C选项说法错误;
D、水循环是水的三态变化,水有固态、液态、气态等形式,则水循环中,水在气液固三态之间相互转化,故D选项说法错误;故选:A。
【变式1-1】(24-25九年级上·云南昭通·期末)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。下列关于“水循环”叙述正确的是
A.“水循环”使淡水资源用之不竭
B.“水循环”有利于淡水资源的补充
C.“水循环”中,水分子结构发生变化
D.我国淡水资源丰富,分布均匀
【答案】B
【详解】A、虽然水在循环过程中总量不变,但是因为存在污染、开采难等问题,可以利用的淡水资源并不是用之不竭的,说法错误,不符合题意;
B、“水循环”有利于淡水资源的补充,说法正确,符合题意;
C、“水循环”是水的三态变化,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,所以水分子结构没有发生变化,说法错误,不符合题意;
D、我国淡水资源并不丰富,且分布非常不均,南方地区降水充沛,淡水资源相对丰富,而北方地区降水较少,淡水资源相对匮乏,说法错误,不符合题意。故选:B。
【变式1-2】(24-25九年级上·四川泸州·期末)物质的循环在自然界中发挥着重要的作用,下列关于常见物质的循环说法不正确的是
A.水的天然循环可以实现水的自身净化 B.碳循环过程中没有发生化学变化
C.光合作用是氧循环中的重要环节 D.上述三者的循环与人类有着密切的联系
【答案】B
【详解】A、水循环过程中,主要为水的三态转变,可实现水的自身净化,该选项说法正确;
B、碳循环过程中,有新物质氧气等生成,属于化学变化,该选项说法不正确;
C、光合作用能将二氧化碳转化为氧气,是氧循环中的重要环节,该选项说法正确;
D、碳、氧、水循环与人类有着密切的联系,该选项说法正确。故选B。
考点二 水资源的污染与保护
【例2】(24-25八年级下·山东淄博·期中)2025年3月22-28日世界水日、“中国水周”的主题是“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合这一主题的是
A.农业生产实行喷洒、灌溉,提高水的作物利用率
B.城市建设实行雨污分流,提升资源的有效利用水平
C.实行河长制,由地方主要领导挂包河流
D.在河水流域兴建化工厂以便于污染物的排放,减少对当地环境的污染
【答案】D
【详解】A、农业生产实行喷洒、灌溉,提高水的作物利用率, 符合节水高效利用的理念,符合主题;
B、 雨污分流能减少污水对水体的污染,提高水资源利用效率,符合主题;
C、河长制是加强水资源管理和保护的重要措施,符合主题;
D、在河水流域兴建化工厂会增加水体污染风险,违背水安全原则,且“便于污染物排放”的说法明显错误。不符合主题;故选D。
【变式2-1】(24-25八年级下·上海闵行·期中)下列有关水的认识正确的是
A.为节约用水,可用工业废水浇灌农田
B.我国的人均水量居世界第一
C.减少水体污染应禁止使用洗涤剂
D.为合理利用水资源可将海水淡化
【答案】D
【详解】A、工业废水通常含有重金属、有毒化学物质等污染物,直接用于农田灌溉会导致土壤污染、农作物污染,进而危害人体健康。 正确做法:工业废水需经过严格处理达到农业用水标准后方可使用。 此说法错误。
B、我国水资源总量较丰富,但人口基数大,人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一左右,此说法错误。
C、洗涤剂是日常生活必需品,完全禁止不现实。更合理的措施是推广无磷洗涤剂、加强污水处理。此说法错误。
D、海水淡化是解决淡水短缺的重要技术手段,尤其在沿海地区(如中东、我国沿海城市)已广泛应用。此说法正确。
故选D。
【变式2-2】(24-25九年级下·湖南长沙·期中)2024年5月1日,我国行政法规《节约用水条例》正式实施。下列有关水的认识错误的是
A.过滤可以除去水中的所有杂质
B.地球上可利用的淡水资源有限
C.为减少水体污染,工业污水处理达标后排放
D.用淘米的水浇花可以节约用水
【答案】A
【详解】A、过滤能除去水中难溶性杂质,而不能除去可溶性杂质,故选项说法错误;
B、地球70%是海洋,大部分都是海水,真正的淡水资源实际上很少,故选项说法正确;
C、为减少水体污染,工业污水处理达标后排放,故选项说法正确;
D、一水多用,节约水资源,所以用淘米的水浇花可以节约用水,故选项说法正确。
故选:A。
考点三 水的人工净化方法
【例3】(24-25八年级下·上海杨浦·期中)设计并制作如图所示的简易净水器。下列说法合理的是
A.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 B.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
C.蓬松棉的主要作用是净化水质 D.该净水过程涉及了过滤、吸附、蒸馏等方法
【答案】B
【详解】A、小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质,故A错误;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,则具有吸附性,能吸附色素和异味,故B正确;
C、蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒,故C错误;
D、该净水过程涉及了过滤、吸附,未涉及蒸馏,故D错误。
故选B。
【变式3-1】12.(24-25八年级下·上海闵行·期中)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图。下列说法错误的是
A.通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体
B.自来水厂投入明矾进行消毒
C.投药消毒过程包含化学变化
D.给用户输送的自来水是混合物
【答案】B
【详解】A、沉淀池中加入絮凝剂,可吸附水中悬浮杂质而加速其沉淀,过滤把不溶于水的固体与液体分离,除去水中不溶性杂质,即通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体,故选项说法正确;
B、明矾只能净水,明矾溶于水形成的胶状物能对悬浮杂质进行吸附,使杂质沉降,不能起到消毒的作用,明矾不能消毒,故选项说法不正确;
C、投药消毒过程中,消毒剂与水中微生物等发生反应,有新物质生成,属于化学变化,故选项说法正确;
D、给用户输送的自来水中还含有可溶性杂质,属于混合物,故选项说法正确;故选:B。
【变式3-2】23.(24-25八年级下·上海浦东新·期中)净化水的方法有很多,下列除去对应杂质的方法不恰当的是
A.色素——明矾 B.泥沙——过滤
C.微生物——氯气杀菌 D.可溶性钙、镁离子——加热煮沸
【答案】A
【详解】A、明矾在净化水的过程中,主要作用是吸附水中悬浮的杂质,使杂质沉降,它并不能有效除去水中的色素;除去水中色素通常使用活性炭,活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,用明矾除去色素的方法不恰当,符合题意;
B、过滤是将不溶性固体与液体分离的操作。泥沙不溶于水,通过过滤可以将泥沙从水中除去,该方法恰当,不符合题意;
C、氯气能与水反应生成具有强氧化性的次氯酸,次氯酸可以杀死水中的微生物,达到消毒杀菌的目的,该方法恰当,不符合题意;
D、加热煮沸时,水中的可溶性钙、镁离子会转化为碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,从而降低水的硬度,减少可溶性钙、镁离子的含量,该方法恰当,不符合题意。
故选A。
考点四 硬水软化
【例4】(24-25八年级下·全国·期中)下列关于硬水和软水的说法正确的是
A.硬水经过过滤可变成软水 B.软水是溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水
C.含杂质的水就是硬水 D.生活、生产中需要对硬水进行软化处理
【答案】D
【详解】硬水是含可溶钙镁化合物较多的水。
A、硬水软化工业上或实验室中常用蒸馏的方法,生活中通常通过煮沸可以将硬水中的钙、镁化合物转化成沉淀而降低水的硬度,过滤只能除去水中难溶性杂质,并不会使硬水软化,故A不符合题意;
B、软水是含可溶钙、镁化合物较少的水,所以软水是混合物,故B不符合题意;
C、硬水是含可溶钙、镁化合物较多的水,并不是说含有杂质就是硬水,故C不符合题意;
D、硬水对生产生活有一定的危害,因此生活、生产中需要对硬水进行软化处理,故D符合题意。
故选D。
【变式4-1】(24-25九年级上·四川眉山·期中)下列有关硬水、软水的说法中,正确的是
A.只要溶有可溶性钙和镁的化合物的水就是硬水
B.硬水会给生活和生产带来一些方便,如用硬水洗涤衣服,肥皂泡会多些
C.溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水
D.自然界中的水都不是纯水,但都是硬水
【答案】C
【详解】A、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,故溶有可溶性钙和镁的化合物的水不一定是硬水,不符合题意;
B、硬水会给生活和生产带来一些危害,用硬水洗涤衣服,会产生大量浮渣,泡沫较少,会浪费肥皂,不符合题意;
C、软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,故溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水,符合题意;
D、自然界的水都溶有一些可溶性杂质,所以自然界的水都是混合物,但不都是硬水,不符合题意。
故选C。
【变式4-2】(24-25九年级上·江西瑞昌市期中)生活中既可以软化硬水,又可以消毒杀菌的净水方法是( )
A.用木炭吸附 B.加热煮沸
C.加入肥皂水 D.通入氯气
【答案】B
【详解】A、木炭吸附只能够吸附水中的色素和异味,不能减少水中可溶性物质的含量,也不能杀死水中的有害病菌,故A错误;
B、加热煮沸既能够将水中的部分可溶性钙、镁化合物转化为难溶性物质沉降下来降低水的硬度,还能够通过加热杀死水中的有害病菌,故B正确;
C、加肥皂水只能够鉴别硬水与软水,不能除去水中的可溶性物质软化硬水,也不能消毒杀菌,C错误;
D、通入氯气只能够杀死水中的有害病菌,起杀菌消毒的作用,但不能降低水中可溶性物质的含量,不能软化硬水,故D错误。
故选:B。
考点五 水的蒸馏
【例5】(24-25九年级上·河南南阳·期末)如图,实验室通过蒸馏获得蒸馏水。下列说法不正确的是
A.烧瓶中加入自来水后放入几粒沸石 B.温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处
C.冷水应从冷凝管的a口进入 D.蒸馏水是净化程度较高的水
【答案】C
【详解】A、为防止暴沸,烧瓶中加入自来水后应放入几粒沸石,说法正确,不符合题意;
B、温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处,说法正确,不符合题意;
C、冷水应从冷凝管的b口进入,a口流出,冷凝效果更好,说法错误,符合题意;
D、蒸馏水是净化程度较高的水,说法正确,不符合题意。故选:C。
【变式5-1】(24-25九年级上·云南昭通·期末)蒸馏是一种分离和除杂的重要方法,下列关于蒸馏的说法错误的是
A.烧瓶内应该加入碎瓷片 B.应该垫陶土网加热
C.冷却水应该从下口通入 D.温度计水银球应位于液面以下
【答案】D
【详解】A、为避免加热时出现暴沸现象,应提前在烧瓶中放入几粒沸石或碎瓷片,故A正确;
B、对烧瓶进行加热时,为防止加热时烧瓶底炸裂,需垫陶土网,故 B正确;
C、冷凝管水流遵逆流时冷凝效果好,所以从下口进入,上口排出,故C正确;
D、温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,目的是控制馏分物质的沸点,得到较纯净的物质,故D错误。
故选D。
【变式5-2】(24-25九年级上·河北邯郸·期中)如图是我们学过的蒸馏装置,关于蒸馏实验说法不正确的是
A.加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网 B.图中冷凝水的流动方向是A→B
C.蒸馏是单一操作净化水程度最高的方法 D.烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
【答案】B
【详解】A、蒸馏烧瓶不能直接进行加热,加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网,使其受热均匀,故选项说法正确;
B、制取蒸馏水时,为增强冷凝效果,下端管口是进水管,上端管口是出水管,图中冷凝水的流动方向是B→A,故选项说法错误;
C、蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水属于纯水,是单一操作净化程度最高的方法,故选项说法正确;
D、烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸,故选项说法正确;故选:B。
考点六 水资源利用
【例6】(24-25九年级上·重庆·期末)城市污水处理的流程如图所示,有关说法错误的是
A.一级处理时,格栅的作用相当于化学实验操作中的过滤
B.沉淀池中可以加入混凝剂明矾来加速沉淀
C.二级处理时,需要使用活性炭,主要利用了活性炭的吸附性
D.二级处理后,污水成为了纯净水
【答案】D
【详解】A、一级处理时,格栅能除去大块悬浮物,故其作用相当于化学实验操作中的过滤,故A正确;
B、沉淀池中可以加入混凝剂明矾,溶于水形成的胶体能将悬浮的颗粒物吸附在其表面形成大颗粒,易于加速沉淀,故B正确;
C、二级处理时,能除去水的异味,故需要使用活性炭,主要利用了活性炭的吸附性,故C正确;
D、二级处理后,得到的水中含有可溶性杂质,故不是纯净水,故D错误;故选:D。
【变式6-1】(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)再生水是国际公认的“城市第二水源”,是生产生活中的污水经过处理达标后,可以在一定范围内使用的水,生产再生水的主要流程如图所示。
(1)一级处理时,污水经过格栅后,还需要向其中加入混凝剂,格栅对污水起到的作用是 (填常用净水操作名称)。
(2)二级处理时,需要使用活性炭,它的作用是 。
(3)二次处理后的水,经过消毒处理,得到再生水,消毒属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)过滤 (2)吸附水中的色素和异味 (3)化学
【详解】(1)格栅能除去较大的不溶物,作用是过滤。
(2)活性炭具有吸附性,它的作用是:吸附水中的可溶性杂质,除去臭味。
(3)消毒过程中,有新物质生成,属于化学变化。
【变式6-2】(24-25九年级上·陕西西安·期中)某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙钾等矿物质,其生产流程如图示。请回答。
(1)该矿泉水是 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)图中活性炭的作用是 。
(3)实验小组利用饮用水瓶、纱布和活性炭等物质自制简易净水器如图所示,制作较合理装置是 (填“A”或“B”)。
【答案】(1)混合物 (2)吸附水中的色素和异味 (3)A
【详解】(1)该厂矿泉水除了水之外还含钙、钾等矿物质,属于混合物;
(2)活性炭疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中吸附水中的色素和异味;
(3)净水时,应先可使用小砾石和石英砂,除去水中颗粒较大的不溶性杂质;然后使用活性炭,除去水中的色素和气味,因此制作较合理的装置是A。
基础达标
1.(24-25八年级下·上海浦东新·期中)下列不利于节水的做法是
A.用淘米水浇花 B.水管滴漏及时维修
C.选用节水龙头 D.洗澡时全程不关淋浴喷头
【答案】D
【详解】A、用淘米水浇花属于一水多用,将淘米水进行二次利用,可减少水资源的浪费,有利于节约用水,不符合题意;
B、水管滴漏会使水资源在不知不觉中流失,及时维修水管滴漏问题,能有效避免水资源的无谓损耗,是节水的有效措施,不符合题意;
C、节水龙头通过特殊设计,能在满足正常用水需求的同时,合理控制水流,减少水的使用量,从而达到节水目的,不符合题意;
D、洗澡时全程不关淋浴喷头,会使水持续流淌,造成大量水资源浪费,不利于节约用水,符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级下·上海·期中)下列做法有利于保护水资源的是
A.大量开采使用地下水 B.生活污水直接排放
C.推广节水器具 D.工业废水直接排入河流
【答案】C
【详解】A、大量开采使用地下水,会导致地下水位下降,造成水资源的浪费,故选项做法不利于保护水资源;
B、生活污水直接排放,会导致水体污染,故选项做法不利于保护水资源;
C、推广节水器具,可以节约用水,故选项做法有利于保护水资源;
D、工业废水直接排入河流,会导致水体污染,故选项做法不利于保护水资源。
故选C。
3.(24-25九年级上·广东江门·期中)下列措施单一操作净水程度最高的是
A.沉淀 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
【答案】D
【详解】A、通过沉淀可使水中悬浮的大颗粒固体沉降,所得到的水中可能还会含有小颗粒的固体及可溶性杂质,净化程度不高,故选项不符合题意;
B、通过过滤而除去了水中不溶性固体杂质,但对于可溶性杂质过滤并不能除去,所得到的水中仍含有可溶性杂质,净化程度不能达到最高,选项符合题意;
C、利用木炭或活性炭等的吸附作用把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质进行吸附,从而除去其中的不溶性杂质,一些可溶性杂质及异味等,水中还含有一些杂质,净化程度不能达到最高,故选项不符合题意;
D、通过蒸馏除去了水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,净化程度最高,故选项不符合题意;
故选:D。
4.(24-25九年级上·上海徐汇·期末)净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A.杀灭细菌 B.吸附杂质 C.过滤颗粒 D.絮凝悬浮物
【答案】B
【详解】净水器滤芯中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。
故选B。
5.(24-25九年级上·江西吉安·期末)下列措施中,不属于净水方法的是
A.加肥皂水 B.静置沉降 C.细沙滤水 D.杀菌消毒
【答案】A
【详解】A、加肥皂水可以鉴别硬水与软水,但不能净化水,该选项符合题意;
B、静置沉降可以使水中较大的难溶性杂质沉淀,是一种净化水的方法,该选项不合题意;
C、细沙滤水可以除去水中的难溶性杂质,是一种净化水的方法,该选项不合题意;
D、杀菌消毒是一种净化水的方法,该选项不合题意。
故选:A。
6.(24-25九年级上·广西玉林·期中)生活饮用水的水质必须达到国家规定的指标方可饮用。下列指标可以通过过滤操作达到的是
A.无色 B.澄清 C.无味 D.无菌
【答案】B
【详解】A、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种操作,不能除去水中的有色物质,无法使水达到无色的指标,A 选项错误;
B、过滤能除去水中不溶性杂质,使水变得澄清,该指标可以通过过滤操作达到,B 选项正确;
C、过滤不能除去水中的有气味物质,无法实现无味的指标, C 选项错误;
D、过滤不能除去水中的细菌等微生物,达不到无菌的要求,D 选项错误。
故选B。
7.(24-25九年级上·辽宁·期末)天然水要经过自来水厂净化处理后才能变成生活用水。下列说法正确的是
A.明矾可除去水中所有的不溶性杂质
B.活性炭能吸附一些溶解的杂质,除去异味
C.过滤可以得到纯净水,净化程度最高
D.投药消毒过程中发生的是物理变化
【答案】B
【详解】A、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,但不能除去水中的所有的不溶性杂质,故A说法错误;
B、活性炭具有吸附性,能吸附一些溶解的杂质,除去异味,故B说法正确;
C、过滤只能除去水中的难溶性杂质,过滤后得不到纯净水,故C说法错误;
D、投药消毒过程中有新物质生成,发生的属于化学变化,故D说法错误。
故选:B。
8.(24-25八年级下·上海静安·期中)水是地球表面覆盖最多的物质,也是生命活动不可或缺的物质。下图为水处理工艺流程:
上述操作流程中,能够降低水硬度的是
A.操作 a B.操作 b C.操作 c D.操作 d
【答案】D
【详解】A、操作a加入明矾,明矾溶于水形成的胶状物,具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质并加速其沉降,但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,因此不能降低水的硬度,错误;
B、操作b可分离固体和液体,为过滤操作,过滤只能除去难溶性杂质,不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,因此不能降低水的硬度,错误;
C、操作c是利用活性炭吸附吸附色素和异味,但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,因此不能降低水的硬度,错误;
D、操作d可得到蒸馏水,是蒸馏操作,蒸馏可除去水中所有杂质,得到的蒸馏水属于纯净物,可降低水的硬度,正确。
故选D。
9.(24-25九年级上·湖北恩施·阶段练习)下列净化水的过程中,说法不正确的是
A.活性炭可吸附水中的色素和有异味的物质
B.明矾可以使硬水转化为软水
C.自来水厂净化水的方法主要有沉降、过滤、吸附、消毒杀菌
D.净水方法中,净化程度最高的是蒸馏
【答案】B
【详解】A、活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和有异味的物质,故选项说法正确;
B、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质并加速其沉降,明矾不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,不能使硬水转化为软水,故选项说法错误;
C、自来水厂净化水的方法主要有沉淀、过滤、吸附、消毒杀菌,故选项说法正确;
D、净水方法中,净化程度最高的是蒸馏,是因为蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水属于纯水,故选项说法正确;
故选B。
10.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图是某学校化学兴趣小组制作的家庭版简易净水装置,则下列关于该装置的说法中正确的是
A.可以除去水中的可溶性钙镁化合物杂质
B.能起到杀菌消毒的作用
C.可以将自来水变成纯净物
D.活性炭可以吸附水中的色素和异味
【答案】D
【详解】A、装置中的小卵石、石英砂、蓬松棉起过滤作用,可除去难溶性杂质,活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,但该装置不能除去水中的可溶性钙镁化合物杂质,选项错误;
B、装置中的小卵石、石英砂、蓬松棉起过滤作用,可除去难溶性杂质,活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,该装置不能起到杀菌消毒的作用,选项错误;
C、该装置不能除去水中的可溶性钙镁化合物杂质,不能将自来水变成纯净物,选项错误;
D、活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,选项正确,故选D。
11.(24-25九年级上·四川广安·期末)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图所示。下列说法正确的是
A.加絮凝剂可以使水中悬浮的杂质较快沉降
B.吸附池内常用明矾吸附色素和异味
C.将水通过沉淀池、过滤池主要是除去水中的可溶性杂质
D.为了身体健康,我们应该多喝硬水
【答案】A
【详解】A、向水中加絮凝剂(如明矾),絮凝剂溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮的杂质,粘结成较大颗粒,从而加快沉降,选项A正确;
B、活性炭具有吸附性,吸附池中常用活性炭吸附色素和异味。明矾没有吸附性,不能吸附异味和色素,用于沉淀池中加快悬浮杂质沉降,选项B不正确;
C、沉淀和过滤主要去除水中不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,选项C不正确;
D、硬水不宜多喝,经常喝过硬的水会损坏人体健康(如得结石病),选项D不正确。
故选A。
12.(24-25九年级上·四川眉山·期中)下列有关硬水、软水的说法中,正确的是
A.只要溶有可溶性钙和镁的化合物的水就是硬水
B.硬水会给生活和生产带来一些方便,如用硬水洗涤衣服,肥皂泡会多些
C.溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水
D.自然界中的水都不是纯水,但都是硬水
【答案】C
【详解】A、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,故溶有可溶性钙和镁的化合物的水不一定是硬水,不符合题意;
B、硬水会给生活和生产带来一些危害,用硬水洗涤衣服,会产生大量浮渣,泡沫较少,会浪费肥皂,不符合题意;
C、软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,故溶有可溶性钙和镁的化合物的水也可能是软水,符合题意;
D、自然界的水都溶有一些可溶性杂质,所以自然界的水都是混合物,但不都是硬水,不符合题意。
故选C。
13.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)目前许多学校安装了直饮水机,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。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.活性炭的作用是除去水中的色素和异味
B.滤膜可除去水中所有的可溶性杂质
C.紫外光照射的作用是加热
D.直饮水一定是软水
【答案】A
【详解】A.活性炭具有吸附性,可去除水中的色素和异味,故选项说法正确,符合题意;
B.滤膜无法除去全部可溶性杂质,故选项说法错误,不符合题意;
C.紫外光的主要作用是杀菌消毒,不是加热,故选项说法错误,不符合题意;
D.直饮水不一定是软水,仍可能含有部分溶解的矿物质,故选项说法错误,不符合题意,故选A。
14.(24-25九年级上·河南南阳·期末)如图,实验室通过蒸馏获得蒸馏水。下列说法不正确的是
A.烧瓶中加入自来水后放入几粒沸石 B.温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处
C.冷水应从冷凝管的a口进入 D.蒸馏水是净化程度较高的水
【答案】C
【详解】A、为防止暴沸,烧瓶中加入自来水后应放入几粒沸石,说法正确,不符合题意;
B、温度计的玻璃泡应在烧瓶支管口处,说法正确,不符合题意;
C、冷水应从冷凝管的b口进入,a口流出,冷凝效果更好,说法错误,符合题意;
D、蒸馏水是净化程度较高的水,说法正确,不符合题意。
故选:C。
15.(24-25九年级上·山东济宁·期中)原水(未作处理的水)中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质,氯气溶于水时可生成次氯酸和盐酸,次氯酸能杀死细菌。某自来水厂生产净化步骤如下:
(1)除去水中悬浮杂质,可加入物质 。
(2)除去颗粒较小的不溶性杂质,可用 法。
(3)消毒杀菌属于 变化。
(4)要除去水中可溶性杂质可用 法。
【答案】(1)明矾 (2)过滤 (3)化学 (4)蒸馏
【详解】(1)明矾溶于水会形成胶状物,吸附水中悬浮的杂质使其沉降,则能除去水中悬浮杂质。
(2)过滤能除去水中颗粒较小的不溶性杂质。
(3)消毒杀菌过程中有新物质生成,属于化学变化。
(4)蒸馏得到的水为纯水,能除去水中可溶性杂质。
16.(24-25八年级下·上海·期中)目前自来水厂的净水过程如图:
(1)天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质,属于 (填“硬水”或“软水”),不适合直接饮用。
(2)《酒谱》中描述水的自然净化:“尝乘舟於黄河中流,以匏瓠接河源水匕八升,经宿色如绛”。黄河水经一段时间静置,水中 的杂质沉于底部。
(3)明初宋应星在《天工开物》中记载“宜捣蒜或白矾少许,投入水缸中”。“白矾”即明矾,沉降前加入明矾的作用是 。
(4)A池的操作名称是 ;实验室进行该操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。其中玻璃棒作用是 。
(5)吸附池常加入 除去色素和异味。
(6)自来水厂常用 作消毒剂,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水,原理是利用混合物中各组分的 差异实现物质的分离与提纯。
【答案】(1)硬水 (2)不溶于水 (3)吸附水中悬浮杂质,加速沉降
(4) 过滤 漏斗、烧杯/烧杯、漏斗 引流
(5)活性炭
(6) 氯气/二氧化氯(合理即可) 化学
(7)沸点
【详解】(1)天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质,属于硬水;
(2)黄河水经一段时间静置,水中不溶性的杂质会在重力作用下沉于底部;
(3)明矾在水中会水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有很强的吸附性,能吸附水中悬浮的杂质,使杂质聚集在一起形成较大颗粒,从而加速沉降,沉降前加入明矾的作用是 吸附水中悬浮杂质,加速沉降;
(4)A 池的操作名称是过滤,其目的是将不溶性固体与液体分离;实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。其中玻璃棒作用是引流,防止液体洒出,使液体沿着玻璃棒缓缓流入漏斗中;
(5)活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附能力,能吸附水中的色素和异味,吸附池常加入 活性炭除去色素和异味;
(6)自来水厂常用 氯气(或二氧化氯等合理答案)作消毒剂,消毒过程中,消毒剂能杀死水中的细菌等微生物,有新物质生成,属于化学变化;
(7)在蒸馏过程中,加热使水先沸腾变为水蒸气,然后水蒸气遇冷又凝结成液态水,而水中的其他杂质由于沸点较高,留在蒸馏烧瓶中,从而实现水与杂质的分离;实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水,原理是利用混合物中各组分的 沸点差异实现物质的分离与提纯。
过关检测
1.(24-25九年级上·河南濮阳·期中)下列关于水的叙述中错误的是
A.实验室通过蒸馏的方法降低水的硬度
B.活性炭能吸附水中的杂质,降低水的硬度
C.农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,可节约用水
D.过滤可以除去水中不溶性的杂质
【答案】B
【详解】A、蒸馏可除去水中的可溶性杂质,减少水中钙镁离子,所以可降低水的硬度,故选项说法正确;
B、活性炭能吸附水中的有颜色有气味杂质,不能吸附可溶性杂质,硬水是可溶性钙镁矿物质较多的水,活性炭不能降低水的硬度,故选项说法错误;
C、农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,可节约用水,故选项说法正确;
D、过滤可以除去水中不溶性的杂质,故选项说法正确。故选:B。
2.(24-25九年级下·湖北孝感·期中)同学们设计了一款如图所示的简易海水淡化器,对于该装置淡化海水的认识错误的是
A.小石块可要可不要 B.此装置原理类似于蒸馏
C.水杯中收集的水是纯净物 D.海水最后可能会析出晶体
【答案】A
【详解】A、小石块的作用是压住薄膜并使薄膜向中心下凹,以便水蒸气在薄膜上凝结后汇集并滴入杯中;如果没有小石块,冷凝水往往难以汇集到杯中,故说法错误;
B、该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发,变为水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝得到淡水,此装置原理类似于蒸馏,故说法正确;
C、水杯收集到的水中只含有水一种物质,属于纯净物,故说法正确;
D、由简易海水淡化器图,该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发,变为水蒸气,氯化钠晶体会留在薄膜上,故说法正确。
故选A。
3.(24-25九年级上·广东佛山·期末)同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开),探究结果表明乙的净水效果更好,下列分析合理的是
A.小砾石能过滤所有不溶性杂质
B.活性炭只起到吸附作用
C.按杂质直径由大到小除去效果更好
D.净化后的水可直接饮用
【答案】C
【详解】A、小砾石只能过滤较大的不溶性杂质,故A说法错误;
B、该装置中的活性炭不但起到吸附作用,还能起到过滤的作用,故B说法错误;
C、按杂质直径由大到小除去效果更好,故C说法正确;
D、净化后的水中还含有可溶性杂质以及微生物,不能直接饮用,故D说法错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·河北保定·期末)近年,学校都安装了直饮机,让师生们喝上了干净、放心的饮用水。如图所示是直饮水机的工作流程。下列说法不正确的是
A.利用活性炭可除去水中的颜色和异味
B.超滤膜相当于净水中的过滤操作
C.直饮机处理过的水是纯水
D.开水比直饮水硬度小
【答案】C
【详解】A、由于活性炭具有吸附性,可以吸附除去水中的颜色和异味,故选项说法正确;
B、超滤膜表面密布许多细小的微孔,只允许水及小分子物质通过,而直径大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进水侧,该过程相当于净水中的过滤操作,故选项说法正确;
C、直饮机处理过的水还含有一些可溶性的杂质,不是纯水,故选项说法不正确;
D、开水是经过煮沸的水,煮沸能降低水的硬度,所以开水比直饮水硬度小,故选项说法正确。
故选C。
5.(24-25九年级上·安徽亳州·期末)《黄帝内经》记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是由于空气中的水蒸气经阳光、温度、风等影响变化而来的。下列说法正确的是
A.地面雨水蒸发变为水蒸气时,分子种类改变
B.水蒸气冷凝成雨水,分子间隔不变
C.地球上的淡水资源不是取之不尽,用之不竭的
D.雨水中含有较多可溶性钙、镁化合物
【答案】C
【详解】A、地面雨水蒸发变为水蒸气时,水、水蒸气都是由水分子构成的,分子种类不改变,错误;
B、水蒸气冷凝成雨水,分子间隔变小,错误;
C、地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,淡水只约占全球水储量的 2.53% ,其中大部分难以利用;可利用的只约占其中的30.4%,不是取之不尽,用之不竭的,正确;
D、雨水一般为软水,含有较少可溶性钙、镁化合物,错误;故选C。
6.(24-25九年级上·安徽芜湖·期末)《黄帝内经》记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是由于空气中的水蒸气经阳光、温度、风等影响变化而来的。下列说法正确的是
A.地面雨水蒸发变为水蒸气时,分子种类不改变 B.水蒸气冷凝成雨水,分子变小
C.地球上的淡水资源取之不尽,用之不竭的 D.雨水中含有较多可溶性钙、镁化合物
【答案】A
【详解】A、 地面雨水蒸发变为水蒸气时,水、水蒸气都是由水分子构成的,分子种类不改变,选项说法正确;
B、 水蒸气冷凝成雨水,分子大小不变,分子间间隔变小,选项说法不正确;
C、 地球上的淡水资源稀缺,选项说法不正确;
D、 雨水一般为软水,含有较少可溶性钙、镁化合物,选项说法不正确;故选A。
7.(24-25九年级上·四川德阳·期末)跨学科实践活动中,实验小组利用普通漏斗、小卵石、细沙、活性炭、棉布等制作简易过滤器,并使用过滤器净化天然水。下列操作或评价合理的是
A.小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密,过滤速度越快
B.过滤时,活性炭的作用是吸附,不具有过滤作用
C.用食盐晶体代替细沙比较卫生,过滤效果更好
D.反思:可在合适位置添加杀菌消毒层,使天然水净化程度更高
【答案】D
【详解】A、小卵石、细沙、活性炭、棉布等各种材料堆积越紧密,过滤速度越慢,过滤效果越好,选项错误;
B、过滤时,活性炭既有吸附作用,也具有过滤作用,选项错误;
C、食盐晶体会溶于水,所以不能代替细沙,选项错误;
D、可在合适位置添加杀菌消毒层,使天然水净化程度更高,选项正确;故选D。
8.(24-25九年级上·云南楚雄·期末)某课外活动小组制作了如下户外净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中,正确的是
A.水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂 B.该净水器能起到杀菌消毒的作用
C.活性炭具有吸附性是利用它疏松多孔的结构 D.该净水器净化后的水为纯净水
【答案】C
【详解】A、由图可知,水中的钙、镁离子不能通过离子交换树脂,故A错误;
B、该简易净水器中的PP棉和石英砂可以除去水中的难溶性杂质,活性炭可以除去水中的色素和异味,但不能起到杀菌消毒的作用,故B错误;
C、活性炭具有疏松多孔的结构,使其具有吸附性,可以吸附有颜色、有异味的杂质,故C正确;
D、该简易净水器不能除去水中的所有杂质,得不到纯净水,故D错误。故选C。
9.(24-25九年级上·四川成都·期末)小组同学通过参观考察,绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是
A.混凝剂是明矾,可使悬浮杂质较快沉降
B.滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C.X池中可以加入活性炭,吸附色素和异味
D.氯气用于杀菌消毒,发生的是化学变化
【答案】B
【详解】A、加入明矾,利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附,使杂质沉降,该选项说法正确;
B、滤水池可除去难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,该选项说法错误;
C、活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,能吸附部分有害物质,该选项说法正确;
D、氯气用于杀菌消毒,发生的是化学变化,该选项说法正确。故选B。
10.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)小英同学从水库中取出浑浊水样进行实验。
(1)将水样静置,用如图装置进行过滤,其操作规范的是________(填标号)。
A.用玻璃棒引流
B.滤纸边缘高出漏斗
C.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
D.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗内壁
E.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(2)操作装置如图,玻璃棒的作用是 。过滤后得到的澄清的液体是纯水吗 (填“是”或“不是”)
(3)向过滤后所得水样中加入一定量活性炭,利用活性炭的 性除去杂质和臭味。
(4)为了人类的生存和发展,人类必须爱惜水,下列做法有利于保护水资源的是 。
①生活污水直接排放 ②提倡使用节水器具 ③工业上冷却水重复利用 ④园林浇灌用滴灌,喷灌
【答案】(1)AD (2) 引流 不是 (3)吸附 (4)②③④
【详解】(1)过滤注意事项:1贴:将滤纸湿润贴在漏斗内壁不能有气泡; 2低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘; 3靠:倾倒滤液时烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠在三层滤纸的一侧引流,漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。不能用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度。
故选AD;
(2)操作装置如图,玻璃棒的作用引流,防止液体溅出;
过滤只能除去不溶性杂质,不能除去水中的可溶性杂质,所以过滤后得到的澄清的液体不是纯水;
(3)活性炭疏松多孔,具有吸附性,向过滤后所得水样中加入一定量活性炭,能除去杂质和臭味;
(4)①生活污水直接排放,会污染水体,不利于保护水资源;
②提倡使用节水器具,能节约用水,利于保护水资源;
③工业上冷却水重复利用,能节约用水,利于保护水资源;
④园林浇灌用滴灌、喷灌,能节约用水,利于保护水资源; 故选②③④。
11.(24-25九年级上·福建泉州·期末)坝头溪是泉港的母亲河,同学们开展了有关水的项目式学习活动。
任务一:了解水的存在及循环
(1)地球上的总水量虽然很大,但淡水很少,如图1所示,其中淡水约占全球水储量的 。
(2)图2为自然界水循环示意图。水循环实现了水的自身净化和水资源的重新分配。下列关于水的天然循环的说法中正确的是 (填序号)。
①水在天然循环过程中是通过水的蒸发等方式实现了水的自身净化
②水的天然循环过程中水分子之间间隔始终不变
③太阳为水的天然循环提供了能量
④水的天然循环过程中水分子发生改变
任务二:研究水的净化
(3)某同学设计的净水过程如图3所示。
物质A是明矾能作絮凝剂,吸附水中悬浮性杂质,使杂质快速沉降下来,则m= ,操作a的名称是 ,操作b中加入活性炭的作用是 。在过滤操作中,某同学发现一段时间后过滤速度越来越慢,他应该采取的措施为 (填序号)。
①重新更换滤纸继续过滤
②用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速度
③将滤纸捣破以加快过滤速度
任务三:保护水资源,从我做起
(4)请写出一条防止坝头溪水体污染的合理建议: 。
【答案】(1)2.53% (2)①③ (3) 2 过滤 吸附 ①
(4)污水处理达标后排放;养成文明习惯,不往河里乱丢垃圾等(合理即可)
【详解】(1)地球上的总水量虽然很大,但淡水很少,如图1所示,其中淡水约占全球水储量的2.53%;
(2)①水的天然循环是通过水的三态变化实现的,水在天然循环过程中是靠太阳提供能量,通过水的蒸发等方式实现了水的自身净化,故正确;
②水的天然循环是通过水的三态变化实现的,水的天然循环过程中水分子之间间隔发生改变,故错误;
③水在天然循环过程中是靠太阳提供能量,通过水的蒸发等方式实现了水的自身净化,故正确;
④水的天然循环是通过水的三态变化实现的,水的天然循环过程中水分子之间间隔发生改变,水分子不发生改变,故错误;
故选①③;
(3)明矾中钾元素显+1价,铝元素显+3价,硫酸根显-2价,根据化合物中元素的正、负化合价代数和为0,可知(+1)×1+(+3)×1+(-2)×m=0,得出m=2;
操作a是分离难溶性固体与液体的方法,即过滤操作;
操作b加入活性炭,活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可吸附色素和异味;
①过滤一会儿就发现过滤速度越来越慢,应重新更换滤纸继续过滤,符合题意;
②用玻璃棒在漏斗内搅拌,容易损坏滤纸,不符合题意;
③将滤纸捣破,会使部分液体未经过滤直接流下,不符合题意;
故选①;
(4)防止坝头溪水体污染,可以污水处理达标后排放;养成文明习惯,不往河里乱丢垃圾等(合理即可)。
12.(24-25九年级上·四川成都·期中)水是生命之源,人类的日常生活与工农业生产都离不开水。某化学兴趣小组在毗河收集了一瓶浑浊的河水,他们在实验室里模仿自来水厂的净水过程,自来水厂净水流程图如图:
(1)水厂的过滤操作是在过滤池中完成。实验室进行该操作时,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 ,其中玻璃棒的作用是 。下列做法不恰当的是 (选填字母序号)。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.为了加快过滤速度,用玻璃棒搅拌
(2)过滤后发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写出一条即可)。
(3)国内许多自来水厂使用二氧化氯()代替氯气()对饮用水进行消毒,二氧化氯遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,请写出该反应的符号(或文字)表达式 。该反应涉及的物质中属于氧化物的是 (任写一种)。
(4)自来水厂配送给用户的自来水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。要获得净化程度最高的水,还需要对自来水进行 操作。
(5)自来水在输送过程中还可能受到二次污染,所以饮用前需要再次处理。某学校直饮水设备处理水的过程如图所示:
图中①过程主要发生的是 变化(选填“物理”或“化学”)。图中③对应的作用是 。
【答案】(1) 漏斗 引流 D
(2)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等
(3) / ClO2或H2O
(4) 混合物 蒸馏
(5) 物理 杀菌消毒
【详解】(1)过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,其中玻璃棒作用是引流,防止液体溅出;
A、滤纸的边缘要低于漏斗口,做法恰当,不符合题意;
B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁,防止液体溅出,做法恰当,不符合题意;
C、玻璃棒要靠在三层滤纸处,防止滤纸被玻璃棒弄破,影响过滤效果,做法恰当,不符合题意;
D、为了加快过滤速度,若用玻璃棒搅拌,则易将滤纸破损,影响过滤效果,不能用玻璃棒搅拌,做法不恰当,符合题意;
故选D;
(2)过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等;
(3)二氧化氯()遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,文字或符号表达式为或;
氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,该反应中ClO2、H2O属于氧化物;
(4)自来水厂配送给用户的自来水中存在水和可溶性杂质和微生物,是混合物;
蒸馏几乎能除去水中所有的杂质,要获得净化程度最高的水,还需要对自来水进行蒸馏操作;
(5)图中①过程主炭罐内含颗粒活性炭,具有吸附性,可吸附色素和异味,过程中没有新物质生成,属于物理变化;
图中③用紫外灯管照射,对应的作用是杀菌消毒。
13.(24-25九年级上·福建福州·期中)对比古今净水工艺,回答问题:
(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1的名称是 。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺,现代净水过程中常用 代替木炭。
(3)在消毒步骤中所发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)化学兴趣小组收集到一瓶浑浊的河水,在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制取蒸馏水,操作过程如图所示。下列有关说法中,正确的是______。
A.操作Ⅰ:用玻璃棒搅拌加快过滤速度
B.操作Ⅱ:需处理的水应从a端口进入,增强吸附效果
C.操作Ⅲ:冷凝水应从d端口进入,使冷凝更充分
D.取经操作Ⅱ后的河水于试管中,加入肥皂水振荡,若产生较多浮渣,则该水是硬水
(5)水资源短缺会影响人民生活,制约经济发展,请举出一种生活中的节水措施 。
【答案】(1)过滤 (2)活性炭 (3)化学变化 (4)CD (5)淘米水浇花
【详解】(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1的名称是过滤;
(2)活性炭具有疏松多孔的结构,具有较好的吸附性,现代净水过程中常用活性炭代替木炭;
(3)消毒步骤中生成了新物质,属于化学变化;
(4)A、操作Ⅰ:该操作为过滤,玻璃棒的作用是引流,选项说法不正确;
B、操作Ⅱ:需处理的水应从b端口进入,这样可使水与活性炭充分接触,增强吸附效果,选项说法不正确;
C、操作Ⅲ:冷凝水应从d端口进入,可使整个冷凝管充满水,使冷凝更充分,选项说法正确;
D、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,所以取经操作Ⅱ后的河水于试管中,加入肥皂水振荡,若产生较多浮渣,则该水是硬水,选项说法正确;
故选CD;
(5)生活中可以使用淘米水浇花达到节约用水的目的。
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