课题1 水资源及其利用（8大题型专项训练）化学人教版2024九年级上册

课题1 水资源及其利用 题型01 水资源现状 题型02 水资源的合理利用 题型03 水体污染及其防治 题型04 自来水厂的净水方法与过程 题型05 过滤操作 题型06 硬水和软水及硬水软化 题型07 蒸馏操作 题型08 水的净化综合考查 题型01 水资源现状 1.地球水资源状况 2.我国水资源状况 我国的水资源总量为3.0×1012m3，但人均水资源量只有2.1×103m3，人均水量少，且地域差距很大，一些地区水资源短缺，属于缺水国家，影响了人民生活和经济发展。 【典例1】每年的3月22日为“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。下列关于水资源保护的说法正确的是 A．生活污水无需处理直接排放到河流中 B．合理使用农药、化肥以减少水体污染 C．地球上的水资源丰富，不需要爱护水资源 D．河水经过沉降、过滤和消毒操作可得到纯净的水 【答案】B 【解析】A、生活污水未经处理直接排放会引入有害物质，污染水体，破坏生态，故错误； B、合理使用农药和化肥能减少残留物进入水体，有效防治污染，故正确； C、地球总水量虽多，但可利用淡水不足1%，需节约保护，故错误； D、沉降、过滤、消毒仅去除部分杂质和微生物，无法清除可溶物质，得到的是混合物而非纯净水，故错误。 故选B。 【变式1-1】人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是 A．地球上的淡水资源十分丰富 B．工业污水未处理可以直接排放 C．活性炭净水主要是利用其吸附性 D．水沸腾冲起壶盖，说明温度升高分子会变大 【答案】C 【解析】A、地球上的总水量很丰富，但淡水资源相对匮乏，可利用的淡水资源更是有限，该选项错误； B、工业污水中含有大量有害物质，未处理直接排放会污染水体，破坏生态环境，必须经过处理达标后才能排放，该选项错误； C、活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，能吸附水中的色素和异味等，所以活性炭净水主要是利用其吸附性，该选项正确； D、水沸腾冲起壶盖，是因为温度升高，水分子间的间隔变大，导致水的体积膨胀，而不是分子本身变大，该选项错误。 故选C。 【变式1-2】2025年为南水北调中线工程通水11周年，该工程为河南多地提供用水保障。下列关于水的说法正确的是 A．自然界的水资源主要是淡水 B．工业废水可直接用于灌溉农田 C．清澈透明的泉水一定是软水 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素 【答案】D 【解析】A、自然界中大部分水是海水（约97.5%），淡水仅占约2.5%，且多为冰川和深层地下水，可直接利用的淡水极少，不符合题意； B、工业废水直接用于灌溉农田，会污染水源和土壤，应处理达标后排放，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，清除透明的泉水不一定是软水，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，符合题意。 故选D。 【变式1-3】2025年3月22日是第三十三届“世界水日”，2025年“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列对水的认识正确的是 A．水在自然界中取之不尽、用之不竭 B．实施雨污分流，改善城市环境 C．任意排放生活污水 D．自来水的生产过程包括蒸馏 【答案】B 【解析】A. 水资源是有限的，在自然界中不是取之不尽、用之不竭的，此选项错误； B. 实施雨污分流，改善城市环境，此选项正确； C. 任意排放生活污水，会污染环境，此选项错误； D. 自来水的生产过程包括：沉淀、过滤、吸附、投药消毒，不包括蒸馏，此选项错误。 故选B。 题型02 水资源的合理利用 1.水资源短缺的原因 2.保护水资源 保护水资源，既要合理利用水资源，又要防治水体污染。 合理利用水资源 ①节约用水→提高水的利用效率 ②合理调配水资源 我国通过修建水库和实施跨流域调水(如南水北调)等措施，有效改善了水资源时空分布不均的局面，解决了很多地区严重缺水、水资源随季节变化大等问题。 【典例2】水是一种宝贵的自然资源。下列有关水的说法错误的是 A．明矾可以使悬浮的杂质从水中沉降出来 B．经过沉降、过滤、吸附，最终得到的水就是蒸馏水 C．常见净化水的操作中净化程度最高的是蒸馏 D．生活污水、工业污水等污水经处理达标后才可排放 【答案】B 【解析】A、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，不符合题意； B、沉降只能使悬浮的杂质沉淀，过滤可实现固液分离，除去难溶性杂质，吸附可除去水中的色素和异味，最终得到的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不是蒸馏水，符合题意； C、蒸馏几乎可除去所有杂质，故常见净化水的操作中净化程度最高的是蒸馏，不符合题意； D、生活污水、工业污水等污水经过处理达标后排放，可以减少污染，保护水资源，不符合题意。 故选B。 【变式2-1】下列有关水的说法正确的是 A．地球上可利用的淡水资源取之不尽，用之不竭 B．滹河的水经过沉淀、过滤、吸附后，可以得到纯水 C．为了保护水资源，合理施用化肥农药 D．过滤或加热均能使硬水转化成软水 【答案】C 【解析】A、地球上可利用的淡水资源短缺，并非取之不尽，A 错误； B、滹河的水经过沉淀、过滤、吸附后，还含有可溶性杂质，不是纯水，B 错误； C、合理施用化肥农药可减少水体污染，保护水资源，C 正确； D、过滤不能除去硬水中的可溶性钙、镁化合物，不能将硬水转化为软水；加热能使硬水转化为软水，D 错误。 故选C。 【变式2-2】2021世界水日的主题：珍惜水、爱护水。下列做法不符合这一主题的是 A．为了节约用水，农业灌溉改为喷灌、滴灌 B．生活污水直接排放到大河 C．工业污水处理达标后再排放 D．收集、开发利用雨水 【答案】B 【解析】A、农业灌溉改为喷灌、滴灌，相比传统的大水漫灌方式，喷灌和滴灌能够更精准地将水输送到作物根部，大大减少了水的浪费，提高了水资源的利用效率，达到了节约用水的目的，符合该主题，不符合题意； B、生活污水直接排放到大河，会导致水体污染，影响水生生物的生存，破坏水生态平衡，同时也会影响人类对水资源的利用，不符合该主题，符合题意； C、工业污水处理达标后再排放，可以有效去除污水中的有害物质，使其达到国家规定的排放标准，减少对水环境的污染，保护水资源，符合该主题，不符合题意； D、通过收集雨水并进行适当的处理和储存，可以将其用于灌溉、冲厕、洗车等非饮用水用途，从而减少对地下水和自来水的依赖，提高了水资源的利用效率，符合该主题，不符合题意。 故选：B。 【变式2-3】水是人类宝贵的资源。下列有关水的说法错误的是 A．工业污水经过净化处理后再排放 B．天然水中的色素和异味可用活性炭除去 C．公园绿植采用喷灌和滴灌可以节约用水 D．海水经过沉淀、过滤处理后可得到淡水 【答案】D 【解析】A、工业污水经过净化处理后再排放，可以减少污染，保护水资源，不符合题意； B、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，不符合题意； C、公园绿植采用喷灌和滴灌可以节约用水，保护水资源，不符合题意； D、海水经过沉淀、过滤处理后，只能除去难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，不能得到淡水，符合题意。 故选D。 题型03 水体污染及其防治 防治水体污染 【典例3】保护水资源是每个公民的责任。下列做法有利于防止水资源污染的是                       ① 将海水淡化                   ② 工业废水和生活污水处理达标后再排放    ③ 不用含磷洗衣粉               ④ 农业生产中要合理使用农药和化肥 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】B 【解析】①将海水淡化：海水淡化是解决淡水短缺的方法，但本身不直接防止污染。它可能产生浓盐水等副产品，若处理不当反而可能污染海洋。因此，不属于防止污染的措施。 ②工业废水和生活污水处理达标后再排放：处理废水可去除有害物质（如重金属、有机物），达标排放能显著减少污染物进入水体，有效防止污染。 ③不用含磷洗衣粉：含磷洗衣粉中的磷是营养元素，进入水体会导致富营养化（藻类暴发、耗氧、水生生物死亡），不用它可减少磷污染，有效防止污染。 ④农业生产中要合理使用农药和化肥：合理使用可减少化肥（如氮、磷）和农药通过径流进入水体，避免富营养化或毒害水生生物，有助于防止污染。 故选B。 【变式3-1】2025年“中国水周”的活动主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列做法符合该宣传主题的是 A．合理开发利用海水资源 B．农业上提倡大水漫灌 C．生活污水直接排入河中 D．工业上大量抽取地下水 【答案】A 【解析】A、合理开发海水资源（如海水淡化）可以减少对淡水资源的依赖，提高水资源利用效率，有助于缓解水资源短缺问题，符合“水利高质量发展”和“保障水安全”的要求。结论：符合主题。 B、大水漫灌是一种粗放的灌溉方式，会导致大量水资源浪费，并可能引起土壤盐碱化，降低水资源利用效率，违背了高效节水的原则，不符合主题。结论：不符合主题。 C、生活污水直接排放会污染河流，破坏水质，危害水环境安全，与“保障水安全”直接冲突，因为水安全要求水质清洁、无污染。结论：不符合主题。 D、大量抽取地下水会导致地下水位下降、地面沉降等环境问题，造成水资源枯竭，是不可持续的行为，违背了“水利高质量发展”中可持续利用水资源的理念。结论：不符合主题。 故选A。 【变式3-2】2025年5月11日至17日，长沙市开展了城市节约用水宣传周活动，旨在动员广大市民共同关注水资源，营造全社会的节水氛围。以下认识或做法符合这一目标的是 A．地球上淡水资源很多，不需要珍惜水资源 B．园林浇灌采用大水浸灌 C．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机 D．工厂废水不经过处理直接排放到湘江 【答案】C 【解析】A、地球上的淡水资源很少，可直接利用的淡水资源更少，且分布不均。淡水资源稀缺，必须珍惜。错误。 B、大水浸灌效率低，易导致水蒸发、流失或深层渗漏，无法有效利用水资源。节水灌溉应采用滴灌、喷灌等方式。错误。 C、节水器具（如节水洗衣机）通过优化设计减少用水量，直接提高用水效率，支持家庭节水。正确。 D、未经处理的废水含污染物，直接排放会污染水体，破坏水质，减少可用水资源，并危害环境。废水应处理后回用或达标排放，以实现资源节约。错误。 故选C。 【变式3-3】2025年“世界水日”的主题是“珍惜水资源，共筑美妙将来”。下列说法错误的是 A．地球上大部分是含盐量很高的海水 B．淡水资源是取之不尽、用之不竭的 C．富含氮、磷的生活污水排放到江河中会引起水体“富营养化” D．为节约用水，农业、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌 【答案】B 【解析】A、地球表面约71%被水覆盖，其中海水占97%以上，含盐量高（平均约3.5%），而淡水仅占约2.5%。正确。 B、淡水资源有限，仅占地球总水量的约2.5%，且大部分为冰川、深层地下水等难以直接利用的形式，可利用的淡水资源（如河流、湖泊）更少。加上人口增长、污染和气候变化，许多地区面临水资源短缺。错误。 C、生活污水中含氮、磷等营养物质，过量排入水体会导致藻类大量繁殖，消耗水中氧气，使水质恶化，称为“富营养化”。正确。 D、大水漫灌浪费水资源，而喷灌、滴灌能精准控制水量，减少蒸发和流失，提高用水效率。正确。 故选B。 题型04 自来水厂的净水方法与过程 1.自来水的净化 【典例4】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）活性炭的作用是 ，絮凝剂的作用是 。 （2）在处理过的自来水中含有较多可溶性杂质，属于 (填“硬水”或“软水”)。 （3）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”)。 （4）用户得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 （5）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是 。 （6）若经过滤后，所得液体仍浑浊，其原因可能是 (填写字母)。 a．滤纸与漏斗内壁间留有气泡    b．漏斗下端未紧靠烧杯内壁 c．漏斗内液面高于滤纸边缘    d．滤纸存在一定破损 【答案】（1）吸附色素和异味 加速沉淀 （2）硬水 （3）化学变化 （4）混合物 （5）引流 （6）cd 【解析】（1）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味； 絮凝剂能吸收水中的悬浮颗粒物，加速沉降； （2）自来水中生产过程中，不能除去可溶性的钙镁化合物，故属于硬水； （3）投药消毒过程中有新物质生成，属于化学变化； （4）用户得到的水中仍含有较多可溶性杂质，属于混合物； （5）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出； （6）a.滤纸与漏斗内壁间留有气泡，会导致过滤速度变慢，但不会导致浑浊，故不符合题意； b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁，会导致滤液溅出，但不会导致浑浊，故不符合题意； c.漏斗内液面高于滤纸边缘，液体会从滤纸和漏斗中间过去，导致过滤效果不佳，液体仍浑浊，故符合题意。 d.滤纸存在一定破损，液体会从滤纸破损处过去，导致过滤效果不佳，液体仍浑浊，故符合题意。 故选cd。 【变式4-1】某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．加入明矾的作用是吸附悬浮杂质，加速沉降 B．经过操作①后得到的水依然浑浊，可能原因是滤纸破损 C．物质C不可能是活性炭 D．操作③的名称为蒸馏 【答案】C 【解析】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，说法正确； B、操作①是分离固液的过滤操作，若经过滤后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损，说法正确； C、操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，则C可能是活性炭，说法错误； D、液体D变蒸馏水，则操作③的名称为蒸馏，说法正确。 故选C。 【变式4-2】公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，步骤③的作用是 A．杀菌消毒 B．过滤 C．吸附杂质 D．蒸馏 【答案】A 【解析】步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能使蛋白质变性，可以杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒； 故选：A。 【变式4-3】水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。 I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。 （1）A物质的名称为 (写一种)。 （2）操作a的名称是 ，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 ，若滤液仍然浑浊可能的原因是 (写一条即可)。 （3）操作c为通氯气，氯气的作用是 ；该过程属于 (“化学变化”或“物理变化”)。 （4）某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。 A．原子 B．分子 C．元素 D．单质 II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示： （5）利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身 (填“发生”或“没有发生”)改变。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 (填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】（1）明矾 （2）过滤 玻璃棒 滤纸破损或液面高于滤纸边缘（合理即可） （3）消毒杀菌 化学变化 （4）C （5）吸附 没有发生 混合物 【解析】（1）明矾可以使水中的悬浮物凝聚成较大的颗粒，加水沉降，便于后续的过滤。故填明矾； （2）a为将固液分离的操作，故为过滤； 实验室进行过滤操作时，常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故填玻璃棒； 过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘，部分浑浊液沿滤纸与漏斗的缝隙流入到烧杯内，也可能是承接液体的烧杯不干净，污染了滤液； （3）通氯气的主要作用是消毒杀菌，杀死水中的细菌和微生物； 该过程氯气与水发生了反应，生成了新物质，属于化学变化； （4）物质是由元素组成的，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是元素。 故选C； （5）活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，可用于净化水，故填吸附； 在此过程中水没有发生化学变化，水分子本身没有改变，故填没有发生； 直饮水中除水外，还含有可溶性物质，属于混合物，故填混合物。 题型05 过滤操作 1.过滤操作要点及注意事项 过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”。具体内容如下： 过滤后，若滤液仍浑浊，应查明原因，重新过滤，直至滤液澄清。常见的原因有滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。 简易净水器 小卵石、石英砂、蓬松棉的作用是过滤，其中小卵石可以除去水中较大的难溶性杂质，石英砂可以除去较小的难溶性杂质。活性炭可以吸附水中的一些可溶性杂质，除去颜色、异味。经该简易净水器净化后的水，不能直接饮用。 【典例5】如图所示为过滤的操作实验，请按要求回答下列问题： （1）写出下列仪器的名称：b ； c 。 （2）该操作还缺少一种仪器 ，其作用是 。 （3）指出图中的一处明显错误： [除（2）外]。 （4）小涛同学从趵突泉中取水样过滤，取澄清滤液大约5mL，置于洁净的小烧杯中，用酒精灯加热，慢慢蒸发，水分蒸干后，观察到烧杯底部有少许白色的固体残留，由此说明过滤后得到的水是 填“纯净物”、“混合物”之一，其原因是过滤后的水中含有 填“可溶”、“难溶”之一矿物质，若要制取纯水，需要采用的净化方法是 。 【答案】（1）漏斗 烧杯 （2）玻璃棒 引流 （3）漏斗下端没有紧靠烧杯内壁 （4）混合物 可溶 蒸馏 【解析】（1）根据实验室常用仪器可知：b为漏斗，c为烧杯； （2）过滤时要用玻璃棒引流，图中缺少一种仪器玻璃棒，其作用是引流； （3）过滤时要注意：一贴、二低、三靠，图示操作漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁，会使液体溅出； （4）过滤后的水是混合物，因为其中含有可溶性杂质，要得到纯水，还需要蒸馏。 【变式5-1】学习了水的净化后，某同学利用课外时间自制了简易净水器(如图所示)，下列说法不正确的是 A．该净水器能除去水中的色素和异味 B．硬水经过该净水器后可转化成纯净物 C．该净水器中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该净水器没有消毒杀菌的效果 【答案】B 【解析】A、该净水器中的活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，说法正确，不符合题意； B、小卵石和石英砂可以过滤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，蓬松棉可以滤去活性炭，纱布的作用是支撑、将各部分隔离开，则硬水经过该净水器后得到的水中仍含有可溶性的钙、镁化合物，属于混合物，说法错误，符合题意； C、该净水器中的小卵石和石英砂起过滤作用，说法正确，不符合题意； D、小卵石和石英砂可以过滤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，蓬松棉可以滤去活性炭，纱布的作用是支撑、将各部分隔离开，故该净水器没有消毒杀菌的效果，说法正确，不符合题意。 故选：B。 【变式5-2】水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是 A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤 【答案】D 【解析】A、通常应先将河水静置，使较大颗粒沉淀后再取上层清液进行过滤，这样可以加快过滤速率，不符合题意； B、液面超过滤纸的边缘，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，液面应低于滤纸边缘，不符合题意； C、过滤时，滤纸应紧贴漏斗的内壁，不是外壁，不符合题意； D、过滤后滤液浑浊，可能原因是滤纸破损、液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等，需进行重新过滤，符合题意。 故选D。 【变式5-3】过滤是分离混合物的常用方法。 （1）过滤这一步骤是用来除去 （填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。 （2）写出图中序号①的仪器名称 。 （3）过滤时，玻璃棒的作用是 ；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为 。 （4）在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。 A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡 B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央 C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌 D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作 【答案】（1）难溶性 （2）漏斗 （3）引流 造成液体溅出 （4）AD 【解析】（1）过滤是把难溶于液体的固体与液体分离的一种方法，故填：难溶性； （2）由图可知，仪器①为漏斗； （3）过滤时，玻璃棒起到引流的作用，防止液体溅出； 若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，会使部分液体直接冲击滤纸或漏斗边缘，导致液体溅出烧杯外部； （4）A、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡，可以加快过滤速率，正确； B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，不能将漏斗下端管口悬在烧杯中央，漏斗下端要紧靠在烧杯内壁上，防止液体溅出，错误； C、过滤时要用玻璃棒引流，不能用玻璃棒在漏斗中搅拌，以防止损坏滤纸，错误； D、可将待过滤的液体先静置片刻再进行过滤操作，提高过滤速率，正确。 故选AD。 题型06 硬水和软水及硬水软化 1.硬水和软水 定义 含有较多可溶性的钙、镁化合物的水叫做硬水。不含或含较少可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水 检验 硬水与肥皂水接触泡沫少，浮渣多；软水与肥皂水接触泡沫多，浮渣少 危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利 软化方法 工业：蒸馏 生活：煮沸 ①硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。 ②澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是纯净物，纯水一定是软水。 2.硬水的危害 【典例6】化学兴趣小组针对学校附近水域开展了“水质检测及自制净水器”跨学科实践活动。 【任务一】水质检测 （1）TDS值与水质纯度的关系如图1所示。经检测，附近水域的TDS值为159ppm，其水质纯度为 。(填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”) 【任务二】自制净水器 （2）图2中的吸附剂为活性炭，是因其具有 性；过滤采用了图3膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙、镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 【答案】（1）一般 （2）吸附 不会 【解析】（1）根据图1，TDS值为159ppm的水一般； （2）活性炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素和异味；硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，根据图3，过滤除去的是悬浮颗粒、细菌、大分子、蛋白质等，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。 【变式6-1】水是一种重要的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 B．自来水厂净水过程中，必须有蒸馏的步骤 C．水是最常用的溶剂 D．电解水时，向水中加入氢氧化钠可以增强水的导电性 【答案】B 【解析】A、硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物（如碳酸氢钙、硫酸镁）的水，这些化合物主要来自矿物质溶解。正确。 B、自来水厂的净水过程通常包括沉淀（去除大颗粒杂质）、过滤（去除小颗粒）、吸附（如活性炭去除异味和色素）和消毒（如加氯杀灭细菌）。蒸馏是一种通过加热蒸发和冷凝来净化水的方法，但成本高、耗能大，自来水厂一般不采用。错误。 C、水是最常见的溶剂，因为许多物质（如盐、糖）都能溶解在水中。在日常生活和化学实验中，水是最常见的溶剂，正确。 D、纯水导电性差，因为水分子不易电离出离子。加入氢氧化钠（NaOH）后，它会溶解并电离出钠离子（Na+）和氢氧根离子（OH⁻），增加水中离子浓度，从而增强导电性。正确。 故选B。 【变式6-2】水是不可缺少的资源。下列有关水的说法不正确的是 A．锅炉中使用硬水容易产生水垢，严重时会引起爆炸 B．长期饮用蒸馏水有利于身体健康 C．某地所降雨水为酸雨，它的形成与大气中二氧化硫、氮的氧化物有关 D．污水经物理、化学或生物方法进行分级处理后，可作为农业灌溉或景观用水 【答案】B 【解析】A、硬水含有较多的钙、镁离子，在锅炉中加热时，这些离子会与碳酸根离子等反应，生成水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁），水垢会降低热传导效率，导致锅炉局部过热，可能引发爆炸，说法正确； B、蒸馏水是通过蒸馏除去几乎所有杂质，包括矿物质的纯水，人体需要从水中获取少量矿物质以维持电解质平衡和正常生理功能，长期饮用蒸馏水可能导致矿物质缺乏，不利于健康，说法错误； C、酸雨是指pH小于5.6的雨水，主要由大气中的二氧化硫和氮氧化物与水反应生成酸性物质（如硫酸、硝酸）所致，说法正确； D、污水处理通常包括物理方法（如沉淀、过滤）、化学方法（如加氯消毒）和生物方法（如微生物分解），分级处理后，水质达到一定标准（如去除有害物质），可用于农业灌溉或景观用水，说法正确。 故选B。 【变式6-3】如图为蒸馏法淡化海水的模拟实验装置，下列说法不正确的是 A．延长导管可以增强水蒸气的冷凝效果 B．煮沸水可以降低水的硬度 C．天然水中，硬水是混合物，软水是纯净物 D．A试管中有水垢是水中可溶性钙和镁的化合物加热后生成的沉淀 【答案】C 【解析】A、延长导管，能使水蒸气在导管中停留时间更长，与外界环境热交换更充分，热量散失更多，从而增强水蒸气的冷凝效果，该选项说法正确； B、煮沸水时，水中可溶性的钙、镁化合物会转化为沉淀（水垢）析出，减少了水中钙、镁离子的含量，从而降低水的硬度，该选项说法正确； C、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，硬水和软水都含有多种物质，均属于混合物，该选项说法错误； D、天然水中含有可溶性钙和镁的化合物，加热时这些化合物会发生反应生成沉淀，附着在 A 试管内壁形成水垢，该选项说法正确。 故选C。 题型07 蒸馏操作 1.定义 蒸馏是根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法。蒸馏是物理变化。 2.适用范围 蒸馏适用于分离和提纯液态混合物，或除去混在液体中的杂质，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水。 3.蒸馏法制取蒸馏水 实验装置 实验步骤 ①在烧瓶中加入约三分之一体积的硬水，再加入几粒沸石(或碎瓷片);②按图乙所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气；③加热烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈；④弃去开始馏出的部分液体，收集到10mL左右蒸馏水后，停止加热；⑤用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化 实验现象 ①烧瓶中的水沸腾变成水蒸气，水蒸气进入导气管冷却又凝结成水；②没有经过蒸馏的水加入肥皂水后泡沫少、浮渣多，经过蒸馏的水中加入肥皂水后产生大量泡沫 实验结论 通过蒸馏能软化硬水，经蒸馏制得的水叫蒸馏水 ①烧瓶下面应垫陶土网加热，以使其受热均匀； ②烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),防止加热时出现暴沸现象； ③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，用于测量出口蒸气的温度； ④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，逆流冷却效果较好； ⑤制取蒸馏水的简易装置中导气管要长，便于水蒸气冷却； ⑥弃去开始馏出的部分液体，因为其中可能含有低沸点的杂质和仪器表面的杂质。 蒸馏装置中，冷却水的流向跟水蒸气的流向相反，逆流冷却效果较好。 【典例7】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 【解析】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。 【变式7-1】下列单一操作净化水程度较高的方法是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 【答案】D 【解析】A、沉降可以去除水中颗粒较大的不溶性固体杂质，但无法去除溶解的物质或细小颗粒，A不符合题意； B、过滤可以去除水中的不溶性固体颗粒，但无法去除溶解的物质或微生物，B不符合题意； C、吸附可以去除水中的部分溶解性杂质，但无法去除所有溶解的无机物或微生物，C不符合题意； D、蒸馏能去除水中几乎所有类型的杂质，包括溶解物和悬浮物。因此，净化程度最高，D符合题意。 故选D。 【变式7-2】如图为化学兴趣小组改进的蒸馏装置，下列说法中不正确的是 A．冰块的作用是冷凝 B．实验中要用酒精灯的外焰进行加热 C．该装置涉及到水的三种状态 D．该装置不能除去水中的可溶性杂质 【答案】D 【解析】A、冰块的作用是冷凝，说法正确，不符合题意； B、实验中要用酒精灯的外焰进行加热，因为外焰温度最高，说法正确，不符合题意； C、冰块是固态水，水是液态水，水加热变成水蒸气，水蒸气是气态水，故该装置涉及到水的三种状态，说法正确，不符合题意； D、蒸馏能除去水中的可溶性杂质，说法错误，符合题意。 故选D。 【变式7-3】海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置，下列说法错误的是 A．水杯中的水是淡水 B．此装置获取淡水的原理是过滤 C．温度越高，获得淡水的速度越快 D．该过程中水分子大小不发生改变 【答案】B 【解析】A、该装置中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴滴到水杯中，得到淡水，故水杯中的水是淡水，不符合题意； B、该过程中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴，得到淡水，是利用蒸馏的方法，不是过滤，符合题意； C、获取淡水的快慢与温度有关，温度越高，水蒸发的越快，获得淡水的速率越快，不符合题意； D、该过程中，只是分子之间的间隔发生了改变，分子的大小不变，不符合题意。故选B。 题型08 水的净化综合考查 1.常用的净水方法 净水方法 原理 作用 所得物质类别 净化程度 沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去不溶性杂质 混合物 从上往下逐渐增强 吸附沉降 加入混凝剂，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来 过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去不溶性杂质 混合物 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 除去不溶性杂质、部分可溶性杂质、异味和色素 混合物 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去难溶性杂质和可溶性杂质 纯净物 【典例8】某化学兴趣小组同学完成了水的净化及蒸馏实验并开展了“水质检测及自制净水器”实践活动。 （1）操作Ⅰ中明矾的作用是 。 （2）操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 ，若液体M仍然浑浊，原因可能是 (写一条即可)。 （3）操作Ⅲ得到的液体M仍有臭味，加入 可除去臭味，因为该物质具有 性。 （4）用实验I中净化后的水通过实验2制取蒸馏水：蒸馏水属于 (填“硬水”或“软水”)。 （5）小组同学查阅资料得知：TDS值与水质纯度的关系如图I． ①测得浑河水样的TDS值如图2，其水质纯度为 。 ②同学们根据所学知识设计了图3所示的简易净水器。若把细沙与活性炭位置交换，导致 。 a．活性炭的吸附效果会增强 b．活性炭可能迅速被颗粒物堵塞，净化效果不佳 c．可能缩短净水器的使用寿命 经该装置净化的水 (填“能”或“不能”)直接饮用。 （6）保护水资源，节约用水是每个公民和全社会的责任。在日常生活中如何节约用水呢？ (答一点)。 【答案】（1）沉降悬浮杂质 （2）引流 滤纸破损 （3）活性炭 吸附 （4）软水 （5）一般 bc 不能 （6）洗米水浇花 【解析】（1）操作Ⅰ中明矾的作用是沉降悬浮杂质； （2）操作Ⅲ中玻璃棒的作用是引流； 若液体M仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或漏斗中液面高于滤纸边缘等； （3）操作Ⅲ得到的液体M仍有臭味，加入活性炭可除去臭味，因为该物质具有吸附性； （4）蒸馏水属于纯净水，故属于软水； （5）①某水样的TDS值如图2，其水质纯度为一般； ②若把细沙与活性炭位置交换，活性炭会先与较大颗粒杂质接触，易被堵塞，净化效果不佳(并可能缩短净水器寿命)； 故选bc； （6）生活中可以用淘米水浇花达到节水的目的。 【变式8-1】水是生命之源，我县某校实践小组同学在老师的指导下开展了有关“水的净化及自制净水器”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 （1）在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 （2）自来水厂常用二氧化氯消毒，该过程发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。 【活动二】净水器净水 （3）自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 制作方法：为了净水效果更好，按从上层到下层的放置顺序，依次将 （①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号），放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 交流讨论：通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 【活动三】污水处理 （4）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等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： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ；（填常用净水操作名称） ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用活性炭的 性。 【答案】（1）使水中悬浮的杂质沉降 （2）化学 （3）④③①② 混合物 （4）①过滤 ②吸附 【解析】（1）在净水过程中加入混凝剂，其目的是使水中悬浮的杂质沉降； （2）自来水厂常用氯气消毒的过程中生成了新物质，所以该过程发生的是化学变化 （3）为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将④小石子、③细砂、①活性炭②棉花，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开，所以答案为④③①②；通过该净水器获得的水中还含有一些可溶性杂质，所以属于混合物； （4）①一级处理时，污水经过格栅后，格栅的作用是过滤，除去大颗粒不溶性固体，然后再加入混凝剂； ②二级处理时，使用活性炭主要是利用了活性炭的吸附性，除去水中的色素和异味。 【变式8-2】2022年北京冬奥会的胜利举办得益于人工造雪技术的使用，这次冬奥会的造雪，水的利用不会对生态有影响，并且这些雪和水的转化可以进行循环利用，等冬奥会结束，冰雪消融，这些水将会回到事先准备的蓄水系统，被重新利用到其他领域，不断的循环转化。请回答下列问题： （1）水的天然循环属于 （填“物理变化”或“化学变化”），从微观角度解释原因是 。 （2）水通过造雪机变成雪的过程发生改变的是___________。 A．分子种类 B．分子间隔 C．分子数目 D．分子大小 （3）冬奥会结束后雪变成水重新被利用，体现了节水意识，下列方法不属于节约用水的是___________（填序号）。 A．安装节水龙头 B．淘米水浇花 C．用洗衣水拖地 D．打井取用地下水 （4）造雪用的水多为硬水，若重新被利用到饮用水，生活中可通过 使其软化，区别硬水和软水的方法可加入 。 （5）等冬奥会结束雪融化得到的水被重新利用，需要经过一系列净水操作，下图为净水过程，请完成以下问题： ①明矾的作用是 ；操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是 ，该过程主要是 （填“物理”或“化学”）变化。 ②图2是某同学设计的过滤装置，他还应补充的仪器名称是 ，其作用是 ；补充上述仪器后，该实验还有一处明显错误 。若经过过滤操作后，所得液体仍有浑油，其原因可能是 （填写序号）。 a、漏斗内的滤纸有破损 b、漏斗下端未靠在烧杯内壁 c、漏斗内液面高于滤纸的边缘 【答案】（1）物理变化 分子本身没有变化（分子排列方式和间隔发生变化） （2）B （3）D （4）煮沸 肥皂水 （5）吸附悬浮杂质使其沉降 活性炭 物理 玻璃棒 引流 漏斗下端管口没有紧挨烧杯内壁 ac 【解析】（1）水的天然循环是水的状态发生改变，属于物理变化，从微观角度解释原因是分子本身没有变化，只是分子间的间隔发生改变。 （2）水通过造雪机变成雪，是水分子的间隔发生改变，分子的种类、数目、大小都没有改变。故选B。 （3）A、安装节水龙头，属于节约用水；B、淘米水浇花，属于节约用水；C、用洗衣水拖地，属于节约用水；D、打井取用地下水，不属于节约用水；故选D。 （4）加热煮沸可使水中钙镁离子化合物转化为沉淀，从而降低水的硬度；硬水中加入肥皂水产生泡沬少，软水中加入肥皂水产生泡沫多，故肥皂水能区分硬水和软水。 （5）①明矾溶于水生成的胶状物能吸附悬浮杂质使其沉降；活性炭有吸附性，能吸附异味和色素，故除去一些异味和色素，应选用的物质是活性炭，该过程没有新的物质生成，属于物理变化。②过滤中要用玻璃棒引流，图2中没有玻璃棒，故还应补充的仪器是玻璃棒，其作用是引流；由过滤的注意事项并结合图示可知，该图存在的明显错误是：漏斗的下端没有紧靠烧杯的内壁。滤纸破损、过滤时液面高于滤纸的边缘都可能使液体中的不溶物进入下面的烧杯， 从而使滤液浑浊；承接滤液的烧杯不干净也能使滤液浑浊；故选ac。 【变式8-3】暴雨过后的河水浑浊不堪，有同学收集到一瓶浑浊的河水，经过以下净水过程，最终制成蒸馏水，实验过程如图所示。 （1）图一中，加入的A物质是絮凝剂，该物质的名称是 。 （2）图一中操作①②③对应图二中的装置分别是 （填序号），其中除去水样中的色素和异味，所用试剂的名称为 ，该过程主要是变化 （填“物理”或“化学”）。 （3）图二中的装置（Ⅰ）实验过程的叙述正确的是 。 A．是化学变化 B．水的化学性质保持不变 C．水分子种类没有发生改变 D．水的状态始终保持不变 往烧瓶中加入少许碎瓷片的作用是 。 （4）图二装置（Ⅲ）中注意：玻璃棒要紧靠3层滤纸，这样操作的目的是 。经过装置（Ⅲ）操作后，检验所得液体是硬水，我们加入 来检验。生活中硬水转化软水的方法是 。 （5）下列净水方法中，净化效果最好的方法是 。（填序号） A．沉淀 B．过滤 C．消毒 D．蒸馏 E．吸附 【答案】（1）明矾 （2）（Ⅲ）；（Ⅱ）；（Ⅰ）； 活性炭 物理 （3）BC/CB 防止暴沸 （4）防止过滤时,玻璃棒将滤纸捅破。 肥皂水 煮沸 （5）D 【解析】（1）图一中，加入的A物质是絮凝剂，该物质的名称是明矾，作用是使水中悬浮物沉降。故答案为:明矾;使水中悬浮物沉降。 （2）图一中操作①②③对应图二中的装置分别是(Ⅲ)、(Ⅱ)、 (Ⅰ),其中除去水样中的色素和异味，所用试剂的名称为活性炭，该过程主要是物理变化。 故答案为: (Ⅲ)、(Ⅱ)、 (Ⅰ);活性炭;物理。 （3）A.过程中没有生成新物质，是物理变化,该选项不正确; B.水的化学性质保持不变，该选项正确; C.水分子种类没有发生改变，该选项正确; D.水的状态发生改变，该选项不正确。 往烧瓶中加入少许碎瓷片的作用是防止暴沸。故答案为: BC;防止暴沸。 （4）图二装置(II) 中注意:玻璃棒要紧靠3层滤纸，这样操作的目的是防止过滤时，玻璃棒将滤纸捅破;区分软水和硬水，加入肥皂水搅拌，泡沫少的是硬水，泡沫多的是软水经过装置(I)操作后，检验所得液体是硬水，加肥皂水检验的现象是产生大量浮渣;生活中转化硬水的方法是煮沸。故答案为:防止过滤时,玻璃棒将滤纸捅破;肥皂水;煮沸。 （5）生产自来水使用的方法中净化效果最好的方法是蒸馏，通过蒸馏可以直接转化成纯净水。故答案为: D。 【点睛】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1 水资源及其利用 题型01 水资源现状 题型02 水资源的合理利用 题型03 水体污染及其防治 题型04 自来水厂的净水方法与过程 题型05 过滤操作 题型06 硬水和软水及硬水软化 题型07 蒸馏操作 题型08 水的净化综合考查 题型01 水资源现状 1.地球水资源状况 2.我国水资源状况 我国的水资源总量为3.0×1012m3，但人均水资源量只有2.1×103m3，人均水量少，且地域差距很大，一些地区水资源短缺，属于缺水国家，影响了人民生活和经济发展。 【典例1】每年的3月22日为“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。下列关于水资源保护的说法正确的是 A．生活污水无需处理直接排放到河流中 B．合理使用农药、化肥以减少水体污染 C．地球上的水资源丰富，不需要爱护水资源 D．河水经过沉降、过滤和消毒操作可得到纯净的水 【变式1-1】人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是 A．地球上的淡水资源十分丰富 B．工业污水未处理可以直接排放 C．活性炭净水主要是利用其吸附性 D．水沸腾冲起壶盖，说明温度升高分子会变大 【变式1-2】2025年为南水北调中线工程通水11周年，该工程为河南多地提供用水保障。下列关于水的说法正确的是 A．自然界的水资源主要是淡水 B．工业废水可直接用于灌溉农田 C．清澈透明的泉水一定是软水 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素 【变式1-3】2025年3月22日是第三十三届“世界水日”，2025年“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列对水的认识正确的是 A．水在自然界中取之不尽、用之不竭 B．实施雨污分流，改善城市环境 C．任意排放生活污水 D．自来水的生产过程包括蒸馏 题型02 水资源的合理利用 1.水资源短缺的原因 2.保护水资源 保护水资源，既要合理利用水资源，又要防治水体污染。 合理利用水资源 ①节约用水→提高水的利用效率 ②合理调配水资源 我国通过修建水库和实施跨流域调水(如南水北调)等措施，有效改善了水资源时空分布不均的局面，解决了很多地区严重缺水、水资源随季节变化大等问题。 【典例2】水是一种宝贵的自然资源。下列有关水的说法错误的是 A．明矾可以使悬浮的杂质从水中沉降出来 B．经过沉降、过滤、吸附，最终得到的水就是蒸馏水 C．常见净化水的操作中净化程度最高的是蒸馏 D．生活污水、工业污水等污水经处理达标后才可排放 【变式2-1】下列有关水的说法正确的是 A．地球上可利用的淡水资源取之不尽，用之不竭 B．滹河的水经过沉淀、过滤、吸附后，可以得到纯水 C．为了保护水资源，合理施用化肥农药 D．过滤或加热均能使硬水转化成软水 【变式2-2】2021世界水日的主题：珍惜水、爱护水。下列做法不符合这一主题的是 A．为了节约用水，农业灌溉改为喷灌、滴灌 B．生活污水直接排放到大河 C．工业污水处理达标后再排放 D．收集、开发利用雨水 【变式2-3】水是人类宝贵的资源。下列有关水的说法错误的是 A．工业污水经过净化处理后再排放 B．天然水中的色素和异味可用活性炭除去 C．公园绿植采用喷灌和滴灌可以节约用水 D．海水经过沉淀、过滤处理后可得到淡水 题型03 水体污染及其防治 防治水体污染 【典例3】保护水资源是每个公民的责任。下列做法有利于防止水资源污染的是                       ① 将海水淡化                   ② 工业废水和生活污水处理达标后再排放    ③ 不用含磷洗衣粉               ④ 农业生产中要合理使用农药和化肥 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④ 【变式3-1】2025年“中国水周”的活动主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列做法符合该宣传主题的是 A．合理开发利用海水资源 B．农业上提倡大水漫灌 C．生活污水直接排入河中 D．工业上大量抽取地下水 【变式3-2】2025年5月11日至17日，长沙市开展了城市节约用水宣传周活动，旨在动员广大市民共同关注水资源，营造全社会的节水氛围。以下认识或做法符合这一目标的是 A．地球上淡水资源很多，不需要珍惜水资源 B．园林浇灌采用大水浸灌 C．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机 D．工厂废水不经过处理直接排放到湘江 【变式3-3】2025年“世界水日”的主题是“珍惜水资源，共筑美妙将来”。下列说法错误的是 A．地球上大部分是含盐量很高的海水 B．淡水资源是取之不尽、用之不竭的 C．富含氮、磷的生活污水排放到江河中会引起水体“富营养化” D．为节约用水，农业、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌 题型04 自来水厂的净水方法与过程 1.自来水的净化 【典例4】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）活性炭的作用是 ，絮凝剂的作用是 。 （2）在处理过的自来水中含有较多可溶性杂质，属于 (填“硬水”或“软水”)。 （3）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”)。 （4）用户得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 （5）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是 。 （6）若经过滤后，所得液体仍浑浊，其原因可能是 (填写字母)。 a．滤纸与漏斗内壁间留有气泡    b．漏斗下端未紧靠烧杯内壁 c．漏斗内液面高于滤纸边缘    d．滤纸存在一定破损 【变式4-1】某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．加入明矾的作用是吸附悬浮杂质，加速沉降 B．经过操作①后得到的水依然浑浊，可能原因是滤纸破损 C．物质C不可能是活性炭 D．操作③的名称为蒸馏 【变式4-2】公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，步骤③的作用是 A．杀菌消毒 B．过滤 C．吸附杂质 D．蒸馏 【变式4-3】水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。 I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。 （1）A物质的名称为 (写一种)。 （2）操作a的名称是 ，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 ，若滤液仍然浑浊可能的原因是 (写一条即可)。 （3）操作c为通氯气，氯气的作用是 ；该过程属于 (“化学变化”或“物理变化”)。 （4）某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。 A．原子 B．分子 C．元素 D．单质 II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示： （5）利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身 (填“发生”或“没有发生”)改变。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 (填“纯净物”或“混合物”)。 题型05 过滤操作 1.过滤操作要点及注意事项 过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”。具体内容如下： 过滤后，若滤液仍浑浊，应查明原因，重新过滤，直至滤液澄清。常见的原因有 、 、 等。 简易净水器 小卵石、石英砂、蓬松棉的作用是过滤，其中小卵石可以除去水中较大的难溶性杂质，石英砂可以除去较小的难溶性杂质。活性炭可以吸附水中的一些可溶性杂质，除去颜色、异味。经该简易净水器净化后的水，不能直接饮用。 【典例5】如图所示为过滤的操作实验，请按要求回答下列问题： （1）写出下列仪器的名称：b ； c 。 （2）该操作还缺少一种仪器 ，其作用是 。 （3）指出图中的一处明显错误： [除（2）外]。 （4）小涛同学从趵突泉中取水样过滤，取澄清滤液大约5mL，置于洁净的小烧杯中，用酒精灯加热，慢慢蒸发，水分蒸干后，观察到烧杯底部有少许白色的固体残留，由此说明过滤后得到的水是 填“纯净物”、“混合物”之一，其原因是过滤后的水中含有 填“可溶”、“难溶”之一矿物质，若要制取纯水，需要采用的净化方法是 。 【变式5-1】学习了水的净化后，某同学利用课外时间自制了简易净水器(如图所示)，下列说法不正确的是 A．该净水器能除去水中的色素和异味 B．硬水经过该净水器后可转化成纯净物 C．该净水器中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该净水器没有消毒杀菌的效果 【变式5-2】水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是 A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤 【变式5-3】过滤是分离混合物的常用方法。 （1）过滤这一步骤是用来除去 （填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。 （2）写出图中序号①的仪器名称 。 （3）过滤时，玻璃棒的作用是 ；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为 。 （4）在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。 A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡 B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央 C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌 D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作 题型06 硬水和软水及硬水软化 1.硬水和软水 定义 含有 可溶性的钙、镁化合物的水叫做硬水。 可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水 检验 硬水与肥皂水接触 ；软水与肥皂水接触 危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利 软化方法 工业： 生活： ①硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是 、 的。 ②澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是 物，纯水一定是软水。 2.硬水的危害 【典例6】化学兴趣小组针对学校附近水域开展了“水质检测及自制净水器”跨学科实践活动。 【任务一】水质检测 （1）TDS值与水质纯度的关系如图1所示。经检测，附近水域的TDS值为159ppm，其水质纯度为 。(填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”) 【任务二】自制净水器 （2）图2中的吸附剂为活性炭，是因其具有 性；过滤采用了图3膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙、镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 【变式6-1】水是一种重要的自然资源，下列有关水的说法不正确的是 A．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 B．自来水厂净水过程中，必须有蒸馏的步骤 C．水是最常用的溶剂 D．电解水时，向水中加入氢氧化钠可以增强水的导电性 【变式6-2】水是不可缺少的资源。下列有关水的说法不正确的是 A．锅炉中使用硬水容易产生水垢，严重时会引起爆炸 B．长期饮用蒸馏水有利于身体健康 C．某地所降雨水为酸雨，它的形成与大气中二氧化硫、氮的氧化物有关 D．污水经物理、化学或生物方法进行分级处理后，可作为农业灌溉或景观用水 【变式6-3】如图为蒸馏法淡化海水的模拟实验装置，下列说法不正确的是 A．延长导管可以增强水蒸气的冷凝效果 B．煮沸水可以降低水的硬度 C．天然水中，硬水是混合物，软水是纯净物 D．A试管中有水垢是水中可溶性钙和镁的化合物加热后生成的沉淀 题型07 蒸馏操作 1.定义 蒸馏是根据液态混合物中各成分的 不同进行分离的一种方法。蒸馏是 变化。 2.适用范围 蒸馏适用于分离和提纯 混合物，或除去混在液体中的杂质，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水。 3.蒸馏法制取蒸馏水 实验装置 实验步骤 ①在烧瓶中加入约三分之一体积的硬水，再加入几粒沸石(或碎瓷片);②按图乙所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气；③加热烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈；④弃去开始馏出的部分液体，收集到10mL左右蒸馏水后，停止加热；⑤用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化 实验现象 ①烧瓶中的水沸腾变成水蒸气，水蒸气进入导气管冷却又凝结成水；②没有经过蒸馏的水加入肥皂水后泡沫少、浮渣多，经过蒸馏的水中加入肥皂水后产生大量泡沫 实验结论 通过蒸馏能软化硬水，经蒸馏制得的水叫蒸馏水 ①烧瓶下面应垫 加热，以使其受热均匀； ②烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),防止 ； ③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，用于测量出口蒸气的温度； ④冷却水的流向应跟蒸气的流向 ，逆流冷却效果较好； ⑤制取蒸馏水的简易装置中导气管要长， ； ⑥弃去开始馏出的部分液体，因为其中可能含有低沸点的杂质和仪器表面的杂质。 蒸馏装置中，冷却水的流向跟水蒸气的流向相反，逆流冷却效果较好。 【典例7】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 【变式7-1】下列单一操作净化水程度较高的方法是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 【变式7-2】如图为化学兴趣小组改进的蒸馏装置，下列说法中不正确的是 A．冰块的作用是冷凝 B．实验中要用酒精灯的外焰进行加热 C．该装置涉及到水的三种状态 D．该装置不能除去水中的可溶性杂质 【变式7-3】海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置，下列说法错误的是 A．水杯中的水是淡水 B．此装置获取淡水的原理是过滤 C．温度越高，获得淡水的速度越快 D．该过程中水分子大小不发生改变 题型08 水的净化综合考查 1.常用的净水方法 净水方法 原理 作用 所得物质类别 净化程度 沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去 混合物 从上往下逐渐 吸附沉降 加入混凝剂，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来 过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去 混合物 吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 除去 、部分 、 混合物 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去 纯净物 【典例8】某化学兴趣小组同学完成了水的净化及蒸馏实验并开展了“水质检测及自制净水器”实践活动。 （1）操作Ⅰ中明矾的作用是 。 （2）操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 ，若液体M仍然浑浊，原因可能是 (写一条即可)。 （3）操作Ⅲ得到的液体M仍有臭味，加入 可除去臭味，因为该物质具有 性。 （4）用实验I中净化后的水通过实验2制取蒸馏水：蒸馏水属于 (填“硬水”或“软水”)。 （5）小组同学查阅资料得知：TDS值与水质纯度的关系如图I． ①测得浑河水样的TDS值如图2，其水质纯度为 。 ②同学们根据所学知识设计了图3所示的简易净水器。若把细沙与活性炭位置交换，导致 。 a．活性炭的吸附效果会增强 b．活性炭可能迅速被颗粒物堵塞，净化效果不佳 c．可能缩短净水器的使用寿命 经该装置净化的水 (填“能”或“不能”)直接饮用。 （6）保护水资源，节约用水是每个公民和全社会的责任。在日常生活中如何节约用水呢？ (答一点)。 【变式8-1】水是生命之源，我县某校实践小组同学在老师的指导下开展了有关“水的净化及自制净水器”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 （1）在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 （2）自来水厂常用二氧化氯消毒，该过程发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。 【活动二】净水器净水 （3）自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 制作方法：为了净水效果更好，按从上层到下层的放置顺序，依次将 （①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号），放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。 交流讨论：通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 【活动三】污水处理 （4）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等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： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ；（填常用净水操作名称） ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用活性炭的 性。 【变式8-2】2022年北京冬奥会的胜利举办得益于人工造雪技术的使用，这次冬奥会的造雪，水的利用不会对生态有影响，并且这些雪和水的转化可以进行循环利用，等冬奥会结束，冰雪消融，这些水将会回到事先准备的蓄水系统，被重新利用到其他领域，不断的循环转化。请回答下列问题： （1）水的天然循环属于 （填“物理变化”或“化学变化”），从微观角度解释原因是 。 （2）水通过造雪机变成雪的过程发生改变的是___________。 A．分子种类 B．分子间隔 C．分子数目 D．分子大小 （3）冬奥会结束后雪变成水重新被利用，体现了节水意识，下列方法不属于节约用水的是___________（填序号）。 A．安装节水龙头 B．淘米水浇花 C．用洗衣水拖地 D．打井取用地下水 （4）造雪用的水多为硬水，若重新被利用到饮用水，生活中可通过 使其软化，区别硬水和软水的方法可加入 。 （5）等冬奥会结束雪融化得到的水被重新利用，需要经过一系列净水操作，下图为净水过程，请完成以下问题： ①明矾的作用是 ；操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是 ，该过程主要是 （填“物理”或“化学”）变化。 ②图2是某同学设计的过滤装置，他还应补充的仪器名称是 ，其作用是 ；补充上述仪器后，该实验还有一处明显错误 。若经过过滤操作后，所得液体仍有浑油，其原因可能是 （填写序号）。 a、漏斗内的滤纸有破损 b、漏斗下端未靠在烧杯内壁 c、漏斗内液面高于滤纸的边缘 【变式8-3】暴雨过后的河水浑浊不堪，有同学收集到一瓶浑浊的河水，经过以下净水过程，最终制成蒸馏水，实验过程如图所示。 （1）图一中，加入的A物质是絮凝剂，该物质的名称是 。 （2）图一中操作①②③对应图二中的装置分别是 （填序号），其中除去水样中的色素和异味，所用试剂的名称为 ，该过程主要是变化 （填“物理”或“化学”）。 （3）图二中的装置（Ⅰ）实验过程的叙述正确的是 。 A．是化学变化 B．水的化学性质保持不变 C．水分子种类没有发生改变 D．水的状态始终保持不变 往烧瓶中加入少许碎瓷片的作用是 。 （4）图二装置（Ⅲ）中注意：玻璃棒要紧靠3层滤纸，这样操作的目的是 。经过装置（Ⅲ）操作后，检验所得液体是硬水，我们加入 来检验。生活中硬水转化软水的方法是 。 （5）下列净水方法中，净化效果最好的方法是 。（填序号） A．沉淀 B．过滤 C．消毒 D．蒸馏 E．吸附 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$