课题2 水的自然循环与人工净化 第1课时（同步讲义）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

专题4 水的性质与组成 课题2 水的自然循环与人工净化 第1课时 水在自然界中如何循环和净化 水有哪些人工净化的方法 教学目标 1. 结合生活情境，认识水的天然循环过程。 2. 了解水的自然净化，了解水体自净能力的局限性。 3. 结合自来水生产，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。 3. 了解硬水和软水，了解硬水的危害和软化。 重点和难点 重点：自然界中水的循环和自净能力；水的人工净化方法。 难点：水的人工净化方法。 ◆知识点一 水在自然界的循环和净化 1．自然界中的水循环 水在太阳辐射和地球引力作用下，通过 、 、 和 等环节，以气体、液体、固体的形式在 、 以及 间不断循环的过程。 自然界的水循环示意图 2．水的自然净化 水在循环中，通过 、 和 作用不断去除污浊和杂质，保持本身的洁净的过程。 水体中的 和溶解的 ，能分解水中的有害物质。 3．水的自然净化的途径 （1）水的自净过程：含有杂质的天然水经过自然过程使 ，水体恢复到 的状态。 （2）水的自净途径：稀释、 、 、 、氧化、分解、微生物对污染物的 作用。 4．水体的自净能力是 的， 如果水体中的污染物数量 水体的自净能力，水体就会受到污染。 5． 是衡量水质的重要指标之一，也是水体净化的标志。一般来说，水质好溶解氧浓度 ，水质差溶解氧浓度 。 特别提醒： 水循环通过降水提供饮用水、农业灌溉水和工业用水，其蒸发和降水过程调节地表温度和湿度。但降水集中或长期无雨会致水灾、旱灾。人类需利用水循环规律，兴修水利防灾，保护水资源。 即学即练 1．水的天然循环意义重大，下列有关它的说法不正确的是 A．水的天然循环是通过其三态变化实现的 B．地表水和高空云朵中的水分子不同 C．水的天然循环完成了水资源的重新分配 D．水的天然循环所需能量主要由太阳提供 2． “水循环”是自然界中的重要循环，下列认识中不正确的是 A．水的天然循环实现了水资源的重新分配 B．水在天然循环过程中实现了自身净化 C．水的天然循环是通过水的三态变化实现的，是水分子运动的结果 D．太阳为水分子提供了能量，水分子的运动速率和间隔没有发生改变 ◆知识点二 水的人工净化方法 1．现代生活、工农业生产中，向水中排放的废弃物远远 水的自净能力，被污染的水必须 。 2．常用的净水方法有： 、 、 、 等。 3．水的净化效果由低到高的顺序是：沉降、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中单一净化效果最好的操作是 ；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是 。 4．自来水的生产过程 (1)常用净水剂有：明矾［KAl(SO4)2·12H2O］、氯化铁等，其作用是：处理微小的悬浮物，使杂质沉降下来，以达到净水的目的。 (2)过滤除去水中的 杂质。 (3)自来水生产过程中，絮凝、沉降、过滤均为 变化。 (4)消毒是 变化，常用消毒剂有漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 (5)上述过程生产的自来水仍然是 ，还含有 。 (6)若净水过程中使用活性炭，活性炭的作用是 水中的杂质（色素和异味等），发生的是 变化。 5．硬水和软水 （1）定义： 硬水： 的水； 软水： 的水。 （2）危害： 用硬水洗涤衣物，会使衣物变硬。锅炉用硬水易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。 （3）硬水软化方法： 生活中通过 可以降低水的硬度，工业上或实验室常用 的方法得到净化程度较高的蒸馏水。 特别提醒： 1.自来水的生产过程中没有蒸馏，自来水是混合物，还可能含有可溶性的杂质。 2.软水中也可能含有可溶性含钙元素或镁元素的物质。 即学即练 1．水的净化过程中，可起到杀菌消毒作用的是 A．自然沉降 B．通入氯气 C．砂滤层过滤 D．加入活性炭 2．下列关于水的说法不正确的是 A．水分子由氢原子和氧原子构成 B．蒸馏是净化程度最高的净水方法 C．用活性炭可除去水中的色素和异味 D．用明矾可以将硬水转化为软水 一、常用的净水方法 1．常用的净水方法有： 、 、 、 等。 2．吸附通常使用的是 ，活性炭能吸附水中的颜色和气味，颗粒状的活性炭还有过滤作用。 3．单一净化效果由低到高的顺序是：沉降、过滤、吸附、蒸馏，其中单一净化效果最好的方法是 ； 4．沉降、过滤、吸附、蒸馏均为 方法。 实践应用 1．净水方法并非现代人的发明，我国采用明矾净水的最早文字记载，见于明崇祯十年宋应星刻印的《天工开物》。用明矾净水的步骤如下图所示。 请回答以下问题： (1)先将天然水在储水器中静置一段时间的目的是 。 (2)将明矾粉碎的目的是 ，用明矾可以除去水中的 。 (3)分离器将清澈的水与沉淀物分离，该操作的名称是 。 (4)清澈的水不属于纯水，原因是 ；家庭生活中将其进一步净化为可供人饮用的水，必需进行的操作是 。 2．薛城区某中学化学兴趣小组取蟠龙河水样进行净化实验。 (1)设计：蟠龙河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过图乙中 （写一个）的过滤作用去除泥沙等不溶性杂质。实验室中过滤操作后仍然浑浊的原因可能是 （写一个即可）。 ②图甲为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。 (2)净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图乙所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 （选填“A”或“B”）。通过该装置净化后的水 （选填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 (3)总结反思：①混合物分离的一般思路和方法是（将序号排序） 。 a.分析混合物成分    b.找到分离方法    c.寻找成分性质差异 ②节约用水是每个公民的义务，我们应该提倡以下方式中的 （填字母序号）。 A．用淘米水、洗菜水浇花冲厕所     B．不间断地放水洗衣服 C．洗手后及时关上水龙头 二、自来水的生产过程 1．常用的絮凝剂可以是明矾或氯化铁； 2．沉降、过滤、活性炭吸附都是物理变化，消毒是化学变化。 3．自来水厂生产过程中，经过一系列净水措施后得到的水依然是混合物，还含有一些可溶性杂质，不是纯水。 实践应用 1．某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图1所示： 请回答下列问题： (1)加入明矾的作用是 ；操作1的名称是 ；此操作所用到的玻璃仪器 。 (2)利用如图2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 （填“a”或“b”）端通入，理由是 。 2．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。 考点一 自然界水的循环和净化 【例1】水是所有生物体的重要组成部分，对气候具有调节作用。如图是自然界水循环示意图。下列说法正确的是 A．水在天然循环过程中实现了自身净化 B．活性炭可沉降水中的悬浮颗粒 C．图中②代表的环节是水的蒸发 D．南水北调工程主要改变的是地下水径流 解题要点 水循环中，水的三态变化（蒸发、降水）和流动过程促进了污染物的迁移与转化，物理净化（如过滤）、化学净化（如氧化）和生物净化（如微生物作用）协同作用，降低污染物浓度。 【变式1-1】下列说法不正确的是 A．水的三态变化是水分子运动的结果 B．水的天然循环完成了水资源的重新分配，为地球上的生物补充淡水资源 C．人们需要根据天然水的水质不同进行相应的净化处理 D．天然水经过沉降、过滤、吸附后可以直接饮用 【变式1-2】“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 考点二 几种净水方法比较 【例2】生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标，下列指标可通过活性炭吸附达到的是 A．澄清 B．无异色和无异味 C．无细菌或病毒 D．硬水变成软水 解题要点 水的净化效果：蒸馏 > 活性炭吸附 > 过滤 > 沉降。蒸馏是唯一能去除可溶性物质（如盐、酒精）的方法，而过滤和煮沸仅针对微生物或固体杂质。 【变式2-1】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．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏 【变式2-2】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 考点三 自来水生产过程 【例3】自来水厂净水过程的主要流程如图： 结合流程图回答下列问题。 (1)物质X的名称为 。沉降过程通常加入 （填一个）促进沉降。 (2)水净化有关说法正确的是______。 A．步骤Ⅰ可以除去所有杂质 B．X试剂的作用是吸附色素和异味 C．步骤Ⅲ只涉及物理变化 D．净化的水是纯净物 (3)过滤是实验室中常见的操作。使用的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。玻璃棒的作用是 ，如滤液浑浊，可能的原因是 （写出一条即可） 解题要点 自来水生产过程中，沉降、过滤、活性炭吸附都是物理变化，消毒是化学变化。自来水还还有可溶性杂质，不是纯净物，是混合物。 【变式3-1】每年的3月22日为“世界水日”。请同学们按要求完成下列题目。 (1)图1是一种简易净水装置，对该装置的说法错误的是______（选填序号）。 A．通过该装置能够得到纯净水 B．该装置能使天然水变得无色澄清 C．为了提高净化效率，可以将活性炭层放到最上层 (2)图2是自来水厂净水过程示意图，其中加絮凝剂的作用是 。 (3)某同学通过检验得知本地自来水为硬水，生活中常用 的方法将硬水变为软水。 【变式3-2】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 。 考点四 简易净水器的构造及各部分作用 【例4】活性炭与小卵石放置位置不宜交换的原因是 A．会降低净水的效率 B．无法获得纯净的水 C．无法起到杀菌消毒的作用 D．活性炭粒径细小，会掉落进石英砂中 解题要点 简易净水器中净水顺序一般是先过滤难溶性杂质，按杂质直径由大到小除去效果更好，再用活性炭吸附气味和色素，最后除去细菌等。 【变式4-1】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4-2】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 考点五 硬水和软水 【例5】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 解题要点 硬水含较多钙镁离子，软水不含或含较少钙镁离子。生活中或工业上都不太适宜用硬度太大的水，生活中用煮沸的方法软化硬水，实验室中用蒸馏的方法软化硬水，工业用离子交换树脂软化硬水。 【变式5-1】（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 【变式5-2】下列有关硬水和软水的说法，错误的是 A．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 B．软水是不含任何杂质的水 C．使用硬水会给生活带来诸多不便 D．锅炉用水硬度过高十分危险 基础达标 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 2．（2025·上海奉贤·一模）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．沉降 B．过滤 C．吸附 D．消毒 3．（2025·江苏无锡·中考真题）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 4．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 5．某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是    A．能把自来水变成纯净物 B．能除尽水中的可溶性杂质 C．能除去水中的色素和异味 D．净水时水最后流经小卵石 6．（24-25八年级下·上海嘉定·阶段练习）能够使硬水得到软化方法是 A．加肥皂水 B．过滤 C．蒸馏 D．做消毒处理 7．（24-25九年级上·上海崇明·期末）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该装置能起到杀菌消毒的作用 D．河水经该装置净化后仍是混合物 8．（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 9．（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 10．（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 11．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CaCO3浓度为311.2mg/L,说明本地区的自来水属于 。 活动三：自制简易净水器 家中使用自来水时，最好安装净水器。于是同学们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学们将自制的简易净水器(如图)在学校“科技节”上进行了展示，请你帮他们补全“？”处物质的名称： 。 12．（24-25八年级上·上海崇明·期末）兴趣小组的同学开展了自制简易净水器的跨学科实践活动。 【作品展示】 (1)其中小卵石、石英砂可除去水中的泥沙等难溶杂质，与实验室中 操作作用相同； 【原理探究】小明同学利用如下图1所示装置对浑浊的河水（已经静置）进行过滤。 请回答相关问题： (2)图1中还缺少的仪器是 ，图1中，还存在的错误是 。 (3)制作过滤器的过程如图2所示，其正确操作顺序为 （填序号）。 (4)过滤后的滤液仍然浑浊，可能的原因是 （写出一条即可）。 【评价作品】 (5)结合图示分析，下列评价不合理的是 。 A．得到的净化水是纯净物 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 综合应用 13．（2025·上海·三模）净水过程中可加入的吸附剂是 A．明矾 B．生石灰 C．活性炭 D．烧碱 14．（2025·上海宝山·二模）可用于自来水生产中杀菌消毒的是 A．明矾 B．活性炭 C．氧气 D．氯气 15．（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 16．（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 17．（24-25八年级上·山东东营·期中）I.如图为自然界水循环示意图，请据此回答相关问题。 (1)水是由 构成的，水的天然循环中所需能量主要来自 ，大自然就是通过 ，既实现了水的 ，又完成了 ，水的天然循环属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (2)根据水的天然循环示意图，判断下列说法中正确的是 ①水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ②经过水的天然循环，自然界中水分子的总量显著增加 ③降水是水的天然循环中的一个环节，可以丰富地表径流 A．①③ B．①② C．②③ (3)Ⅱ.一定条件下在密闭容器里加热冰，温度和时间的关系如图所示，①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是 A．水分子间的间隔：②>③ B．水分子的运动速率：①>③ C．水分子的质量：①=②=③ D．①—②的过程中水发生了化学变化 18．（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 拓展培优 19．（2025·上海静安·二模）实验室对一杯浑浊的河水进行净化，下列说法错误的是 A．过滤前先将河水静置、沉降 B．通过过滤除去水中悬浮物和细菌 C．加入明矾促进水中悬浮物沉降 D．加入活性炭除去水中色素和异味 20．（24-25八年级上·山东济南·期中）《黄帝内经》中记载“地气(指水蒸气)上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”、“为雨”的认识错误的是 A．此过程体现自然界中的水循环 B．此过程是通过水分子的运动实现的 C．此过程中水分子本身发生了变化 D．此过程能实现水资源的重新分配及自身净化 21．（2025·福建漳州·模拟预测）研究小组开展了“设计和制作净水器”的研究活动。 (1)回顾 ①图1混凝剂的作用是 。 ②图2的a仪器可以替换成生活中的 (填物品名称)，作用是 。 ③自来水属于硬水，含有较多的 (填离子符号)。硬水的危害有 。 (2)设计 初步设计时，研究小组了解了不同净水材料的情况并设计了净水装置。 名称 组成及形态 结构 性能 脱脂棉纱布 片状、孔隙大 平面交织网状结构 能拦截较大颗粒、有吸水性 高密度棉 片状、孔隙较大 立体交织网状结构 过滤细小难溶物、有吸水性 活性炭 颗粒状、孔隙小 多孔隙结构 ①将上表空白的地方补完整： (任写一点)。由图3可知，造成脱脂棉纱布、高密度棉和活性炭的功能不同的原因是： 。 ②图3中，净水时水流的方向最好是 (填“自下而上”或“自上而下”)。 (3)净化 ①小组同学用设计好的净水器净化生活污水，发现净化后的液体仍然呈现黑色，造成该现象的原因是： 。 ②小红提出要改进上述现象可在出水口处增加一层高密度棉，小明认为用脱脂棉纱布会更好，他考虑到的是净水材料对 的影响。 3 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 水的性质与组成 课题2 水的自然循环与人工净化 第1课时 水在自然界中如何循环和净化 水有哪些人工净化的方法 教学目标 1. 结合生活情境，认识水的天然循环过程。 2. 了解水的自然净化，了解水体自净能力的局限性。 3. 结合自来水生产，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。 3. 了解硬水和软水，了解硬水的危害和软化。 重点和难点 重点：自然界中水的循环和自净能力；水的人工净化方法。 难点：水的人工净化方法。 ◆知识点一 水在自然界的循环和净化 1．自然界中的水循环 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的过程。 自然界的水循环示意图 2．水的自然净化 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，保持本身的洁净的过程。 水体中的微生物和溶解的氧气，能分解水中的有害物质。 3．水的自然净化的途径 （1）水的自净过程：含有杂质的天然水经过自然过程使污染物浓度降低，水体恢复到受污染前的状态。 （2）水的自净途径：稀释、挥发、沉淀、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用。 4．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。 5．溶解氧是衡量水质的重要指标之一，也是水体净化的标志。一般来说，水质好溶解氧浓度高，水质差溶解氧浓度低。 特别提醒： 水循环通过降水提供饮用水、农业灌溉水和工业用水，其蒸发和降水过程调节地表温度和湿度。但降水集中或长期无雨会致水灾、旱灾。人类需利用水循环规律，兴修水利防灾，保护水资源。 即学即练 1．水的天然循环意义重大，下列有关它的说法不正确的是 A．水的天然循环是通过其三态变化实现的 B．地表水和高空云朵中的水分子不同 C．水的天然循环完成了水资源的重新分配 D．水的天然循环所需能量主要由太阳提供 【答案】B 【详解】A.水的天然循环是通过水的固、液、气三态变化实现的，故选项说法正确，不符合题意； B.地表水和高空云朵中的水分子是相同的，故选项说法错误，符合题意； C.水的天然循环，实现了水资源的重新分配，故选项说法正确，不符合题意； D.水蒸发需要能量，太阳为水的天然循环提供了能量，故选项说法正确，不符合题意，故选B。 2． “水循环”是自然界中的重要循环，下列认识中不正确的是 A．水的天然循环实现了水资源的重新分配 B．水在天然循环过程中实现了自身净化 C．水的天然循环是通过水的三态变化实现的，是水分子运动的结果 D．太阳为水分子提供了能量，水分子的运动速率和间隔没有发生改变 【答案】D 【详解】A、水的天然循环实现了水资源的重新分配，说法正确，不符合题意； B、水在天然循环的过程中，可以实现自身的净化，说法正确，不符合题意。 C、水的天然循环是通过水的三态变化实现的，是水分子在不断运动的结果，说法正确，不符合题意； D、太阳为水分子提供能量，能量升高，水分子的运动速率加快，水分子之间的间隔变大，说法错误，符合题意。 故选D。 ◆知识点二 水的人工净化方法 1．现代生活、工农业生产中，向水中排放的废弃物远远超过水的自净能力，被污染的水必须人工净化。 2．常用的净水方法有：吸附、沉降、过滤、蒸馏等。 3．水的净化效果由低到高的顺序是：沉降、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中单一净化效果最好的操作是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。 4．自来水的生产过程 (1)常用净水剂有：明矾［KAl(SO4)2·12H2O］、氯化铁等，其作用是：处理微小的悬浮物，使杂质沉降下来，以达到净水的目的。 (2)过滤除去水中的不溶性杂质。 (3)自来水生产过程中，絮凝、沉降、过滤均为物理变化。 (4)消毒是化学变化，常用消毒剂有漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 (5)上述过程生产的自来水仍然是混合物，还含有可溶性杂质。 (6)若净水过程中使用活性炭，活性炭的作用是吸附水中的杂质（色素和异味等），发生的是物理变化。 5．硬水和软水 （1）定义： 硬水：溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水； 软水：不含或含较少可溶性含钙元素或镁元素的物质的水。 （2）危害： 用硬水洗涤衣物，会使衣物变硬。锅炉用硬水易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。 （3）硬水软化方法： 生活中通过煮沸可以降低水的硬度，工业上或实验室常用蒸馏的方法得到净化程度较高的蒸馏水。 特别提醒： 1.自来水的生产过程中没有蒸馏，自来水是混合物，还可能含有可溶性的杂质。 2.软水中也可能含有可溶性含钙元素或镁元素的物质。 即学即练 1．水的净化过程中，可起到杀菌消毒作用的是 A．自然沉降 B．通入氯气 C．砂滤层过滤 D．加入活性炭 【答案】B 【详解】A、自然沉降可除去水中的固体杂质，起不到消毒的作用，不符合题意； B、氯气能够和水反应生成次氯酸，次氯酸可以杀菌消毒，符合题意； C、过滤可以除去水中不溶性杂质，起不到消毒的作用，不符合题意； D、活性炭可以吸附水中色素和异味，起不到消毒的作用，不符合题意。 故选B。 2．下列关于水的说法不正确的是 A．水分子由氢原子和氧原子构成 B．蒸馏是净化程度最高的净水方法 C．用活性炭可除去水中的色素和异味 D．用明矾可以将硬水转化为软水 【答案】D 【详解】A、水分子由氢原子和氧原子构成，该选项说法正确； B、蒸馏是净化程度最高的净水方法，是因为蒸馏能够得到蒸馏水，该选项说法正确； C、用活性炭可除去水中的色素和异味，是因为活性炭具有吸附性，该选项说法正确； D、用明矾不能将硬水转化为软水，是因为明矾能使水中悬浮物沉降，不能除去溶于水的钙离子、镁离子，该选项说法不正确。 故选D。 一、常用的净水方法 1．常用的净水方法有：吸附、沉降、过滤、蒸馏等。 2．吸附通常使用的是活性炭，活性炭能吸附水中的颜色和气味，颗粒状的活性炭还有过滤作用。 3．单一净化效果由低到高的顺序是：沉降、过滤、吸附、蒸馏，其中单一净化效果最好的方法是蒸馏； 4．沉降、过滤、吸附、蒸馏均为物理方法。 实践应用 1．净水方法并非现代人的发明，我国采用明矾净水的最早文字记载，见于明崇祯十年宋应星刻印的《天工开物》。用明矾净水的步骤如下图所示。 请回答以下问题： (1)先将天然水在储水器中静置一段时间的目的是 。 (2)将明矾粉碎的目的是 ，用明矾可以除去水中的 。 (3)分离器将清澈的水与沉淀物分离，该操作的名称是 。 (4)清澈的水不属于纯水，原因是 ；家庭生活中将其进一步净化为可供人饮用的水，必需进行的操作是 。 【答案】(1)使水中难溶性的物质沉降下来 (2)提高净化效率 悬浮性杂质 (3)过滤 (4)水中还含有可溶性物质 煮沸 【详解】（1）先将天然水在储水器中静置一段时间的目的是使水中难溶性的物质沉降下来，故填：使水中难溶性的物质沉降下来； （2）明矾溶于水，能形成胶状物，可以够吸附水中的悬浮性杂质，加速沉降。将明矾粉碎，其溶解速度更快，能迅速分布于水中，从而提高净化效率，故填：提高净化效率；悬浮性杂质； （3）分离器将清澈的水与沉淀物分离，该操作的名称是过滤，故填：过滤； （4）清澈的水不属于纯水，原因是其还含有可溶性物质；家庭生活中将其进一步净化为可供人饮用的水，必需进行的操作是煮沸，除去水中可溶性的钙、镁离子，故填：水中还含有可溶性物质；煮沸。 2．薛城区某中学化学兴趣小组取蟠龙河水样进行净化实验。 (1)设计：蟠龙河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过图乙中 （写一个）的过滤作用去除泥沙等不溶性杂质。实验室中过滤操作后仍然浑浊的原因可能是 （写一个即可）。 ②图甲为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。 (2)净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图乙所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 （选填“A”或“B”）。通过该装置净化后的水 （选填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 (3)总结反思：①混合物分离的一般思路和方法是（将序号排序） 。 a.分析混合物成分    b.找到分离方法    c.寻找成分性质差异 ②节约用水是每个公民的义务，我们应该提倡以下方式中的 （填字母序号）。 A．用淘米水、洗菜水浇花冲厕所     B．不间断地放水洗衣服 C．洗手后及时关上水龙头 【答案】(1) 小砾石或石英砂或蓬松棉 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净等） 疏松多孔 (2) A 不宜 (3) acb AC 【详解】（1）①图乙中小砾石、石英砂和蓬松棉都能起到过滤除去不溶性杂质的作用； 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； ②活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附色素和异味分子； （2）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故装置制作较合理的是A； 通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物，不适宜直接饮用； （3）①分离混合物的一般思路：首先分析混合物的组成成分，然后利用各成分性质的差异，选择合适的方法进行分离，故正确顺序为acb； ②A.用淘米水、洗菜水浇花冲厕所，能节约水资源，选项正确； B.不间断地放水洗衣服，会造成水资源浪费，选项错误； C.洗手后及时关上水龙头，能减少水资源浪费，选项正确； 故选AC。 二、自来水的生产过程 1．常用的絮凝剂可以是明矾或氯化铁； 2．沉降、过滤、活性炭吸附都是物理变化，消毒是化学变化。 3．自来水厂生产过程中，经过一系列净水措施后得到的水依然是混合物，还含有一些可溶性杂质，不是纯水。 实践应用 1．某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图1所示： 请回答下列问题： (1)加入明矾的作用是 ；操作1的名称是 ；此操作所用到的玻璃仪器 。 (2)利用如图2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 （填“a”或“b”）端通入，理由是 。 【答案】(1) 加速沉降 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 (2) 除去色素和异味 b 充分吸附，净化效果更好 【详解】（1）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，使其沉降，故填：加速沉降； 由图可知，操作1实现了固液分离，是过滤； 过滤需要用到漏斗制作过滤器，烧杯承接液体，玻璃棒引流，故填：烧杯、漏斗、玻璃棒； （2）活性炭有吸附作用，可去除水中的异味和色素，为使水充分与活性炭接触，水应从b进入a流出；故填：除去色素和异味；b；充分吸附，净化效果更好。 2．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。 考点一 自然界水的循环和净化 【例1】水是所有生物体的重要组成部分，对气候具有调节作用。如图是自然界水循环示意图。下列说法正确的是 A．水在天然循环过程中实现了自身净化 B．活性炭可沉降水中的悬浮颗粒 C．图中②代表的环节是水的蒸发 D．南水北调工程主要改变的是地下水径流 【答案】A 【分析】水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段．降水包括雨、雪、雾、雹等形式；径流是指沿地面和地下动着的水流，包括地表径流和地下径流；蒸发包括水面蒸发、植物蒸腾、土壤蒸发等。 【详解】A、水在天然循环过程中实现了水的自身净化，说法正确； B、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能将水中悬浮的杂质吸附在其表面，形成大颗粒易于沉降，说法错误； C、图中过程②大气中的水蒸气液化或凝华，该过程代表的环节是降水，说法错误； D、在水循环的所有环节中，人类活动影响最大的是地表径流，主要影响方式为修建水利设施、跨流域调水以及植被保护等，南水北调工程主要改变的是地表水径流，说法错误。 故选A。 解题要点 水循环中，水的三态变化（蒸发、降水）和流动过程促进了污染物的迁移与转化，物理净化（如过滤）、化学净化（如氧化）和生物净化（如微生物作用）协同作用，降低污染物浓度。 【变式1-1】下列说法不正确的是 A．水的三态变化是水分子运动的结果 B．水的天然循环完成了水资源的重新分配，为地球上的生物补充淡水资源 C．人们需要根据天然水的水质不同进行相应的净化处理 D．天然水经过沉降、过滤、吸附后可以直接饮用 【答案】D 【详解】A、分子无时无刻都在运动，水的三态变化是水分子运动的结果，故说法正确； B、水的天然循环完成了水资源的重新分配，为地球上的生物补充淡水资源，故说法正确； C、需要根据天然水的水质不同进行相应的净化处理，故说法正确； D、天然水通过天沉降、过滤、吸附后不可以直接饮用，还需要进行消毒杀菌和煮沸等操作才能达到饮用，故说法错误； 故选D。 【变式1-2】“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。 考点二 几种净水方法比较 【例2】生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标，下列指标可通过活性炭吸附达到的是 A．澄清 B．无异色和无异味 C．无细菌或病毒 D．硬水变成软水 【答案】B 【详解】活性炭具有疏松多孔的结构，具有很强的吸附性，可以吸附色素和异味，故选B。 解题要点 水的净化效果：蒸馏 > 活性炭吸附 > 过滤 > 沉降。蒸馏是唯一能去除可溶性物质（如盐、酒精）的方法，而过滤和煮沸仅针对微生物或固体杂质。 【变式2-1】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．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏 【答案】C 【详解】步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒。 故选：C。 【变式2-2】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。 考点三 自来水生产过程 【例3】自来水厂净水过程的主要流程如图： 结合流程图回答下列问题。 (1)物质X的名称为 。沉降过程通常加入 （填一个）促进沉降。 (2)水净化有关说法正确的是______。 A．步骤Ⅰ可以除去所有杂质 B．X试剂的作用是吸附色素和异味 C．步骤Ⅲ只涉及物理变化 D．净化的水是纯净物 (3)过滤是实验室中常见的操作。使用的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。玻璃棒的作用是 ，如滤液浑浊，可能的原因是 （写出一条即可） 【答案】(1)活性炭 明矾 (2)B (3)漏斗 引流 滤纸破损（合理即可） 【详解】（1）在自来水厂的净水流程中，吸附池中常加入活性炭，利用其疏松多孔结构来吸附水中的色素和异味； 沉降过程中，明矾溶于水形成胶状物，能吸附悬浮杂质，使杂质沉降。 （2）A、步骤 I 沉淀、过滤只能除去不溶性杂质，无法除去所有杂质，比如可溶性杂质就不能被去除，该选项错误； B、X 是活性炭，活性炭具有吸附性，作用就是吸附色素和异味 ，该选项正确； C、步骤 Ⅲ 消毒过程中，液氯与水等物质发生反应，有新物质生成，属于化学变化，并非只涉及物理变化 ，该选项错误； D、净化后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物 ，该选项错误。 故选：B。 （3）过滤操作使用的主要玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒和漏斗； 过滤时，玻璃棒起到引流的作用，防止液体洒出； 滤纸破损，会使不溶性杂质直接进入滤液；液面高于滤纸边缘，液体未经过滤就从滤纸和漏斗壁的间隙流下；仪器不干净，本身带有杂质，这些情况都会导致滤液浑浊。 解题要点 自来水生产过程中，沉降、过滤、活性炭吸附都是物理变化，消毒是化学变化。自来水还还有可溶性杂质，不是纯净物，是混合物。 【变式3-1】每年的3月22日为“世界水日”。请同学们按要求完成下列题目。 (1)图1是一种简易净水装置，对该装置的说法错误的是______（选填序号）。 A．通过该装置能够得到纯净水 B．该装置能使天然水变得无色澄清 C．为了提高净化效率，可以将活性炭层放到最上层 (2)图2是自来水厂净水过程示意图，其中加絮凝剂的作用是 。 (3)某同学通过检验得知本地自来水为硬水，生活中常用 的方法将硬水变为软水。 【答案】(1)AC (2)吸附沉降不溶性杂质 (3) 向水样中加入适量肥皂水并振荡，观察到泡沫和浮渣的多少 煮沸 【详解】（1）A、活性炭具有吸附性，能除去水中的色素，且小卵石、石英砂等能除去水中的难溶性杂质，则得到的水中仍含有可溶性杂质，为混合物，该选项说法错误； B、该装置能除去水中难溶性杂质和颜色、异味，则能使天然水变得无色澄清，该选项说法正确； C、将活性炭放在最下层，净水效率更好，该选项说法错误。 故选AC。 （2）絮凝剂溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降。 （3）生活中可通过煮沸的方法将水中的钙、镁化合物转化为沉淀，则能将硬水软化。 【变式3-2】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。 考点四 简易净水器的构造及各部分作用 【例4】活性炭与小卵石放置位置不宜交换的原因是 A．会降低净水的效率 B．无法获得纯净的水 C．无法起到杀菌消毒的作用 D．活性炭粒径细小，会掉落进石英砂中 【答案】D 【详解】石英砂可以过滤除去水中难溶性杂质，活性炭具有吸附性，且活性炭粒径细小，若交换位置会掉落进石英砂中，故选D。 解题要点 简易净水器中净水顺序一般是先过滤难溶性杂质，按杂质直径由大到小除去效果更好，再用活性炭吸附气味和色素，最后除去细菌等。 【变式4-1】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4-2】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。 考点五 硬水和软水 【例5】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。 解题要点 硬水含较多钙镁离子，软水不含或含较少钙镁离子。生活中或工业上都不太适宜用硬度太大的水，生活中用煮沸的方法软化硬水，实验室中用蒸馏的方法软化硬水，工业用离子交换树脂软化硬水。 【变式5-1】（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。 【变式5-2】下列有关硬水和软水的说法，错误的是 A．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 B．软水是不含任何杂质的水 C．使用硬水会给生活带来诸多不便 D．锅炉用水硬度过高十分危险 【答案】B 【详解】本题考查硬水和软水的概念。硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是指含有较少或不含可溶性钙、镁化合物的水。以下对每个选项进行分析： A、硬水的定义就是含有较高浓度的可溶性钙盐和镁盐（如碳酸氢钙、硫酸镁等），这些化合物是硬度的主要来源。故A说法正确； B、 这是错误的。软水仅指钙、镁化合物含量低的水，但它可能含有其他杂质，如钠离子、氯离子、溶解的气体或有机物等。软水不等同于纯水（纯水是，不含任何杂质）。例如，经过离子交换处理的软水可能含有钠盐，并非“不含任何杂质”。故C说法错误； C、 这是正确的。硬水中的钙、镁化合物会与肥皂反应生成不溶性皂垢，降低洗涤效果；加热时易形成水垢，堵塞管道、损坏器具；还会影响衣物洗涤和皮肤清洁等。故C说法正确； D、硬水在锅炉中加热时，钙、镁化合物会沉淀形成坚硬的水垢。水垢隔热，导致锅炉局部过热，可能引发爆炸或设备损坏，因此锅炉用水必须软化。故D说法正确； 故选：B。 基础达标 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。 2．（2025·上海奉贤·一模）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．沉降 B．过滤 C．吸附 D．消毒 【答案】C 【详解】活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味等，家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是吸附，故选C。 3．（2025·江苏无锡·中考真题）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 【详解】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。 4．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。 5．某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是    A．能把自来水变成纯净物 B．能除尽水中的可溶性杂质 C．能除去水中的色素和异味 D．净水时水最后流经小卵石 【答案】C 【详解】A、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，选项错误； B、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，选项错误； C、活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，选项正确； D、由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，选项错误。 故选C。 6．（24-25八年级下·上海嘉定·阶段练习）能够使硬水得到软化方法是 A．加肥皂水 B．过滤 C．蒸馏 D．做消毒处理 【答案】C 【详解】A、加肥皂水是用来区分硬水和软水的方法，向水中加入肥皂水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水，但加肥皂水不能使硬水软化 ，A 错误； B、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，只能除去水中的不溶性杂质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能使硬水软化 ，B 错误； C、蒸馏是通过加热使水变成水蒸气，再将水蒸气冷却凝结成液态水的过程，能除去水中的所有杂质，包括可溶性钙、镁化合物，可使硬水软化 ，C 正确； D、做消毒处理是为了杀灭水中的细菌和病毒等微生物，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能使硬水软化 ，D 错误。 故选：C。 7．（24-25九年级上·上海崇明·期末）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该装置能起到杀菌消毒的作用 D．河水经该装置净化后仍是混合物 【答案】C 【详解】A、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，说法正确，不符合题意； B、小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质，说法正确，不符合题意； C、小卵石能除去颗粒较大的不溶性杂质，石英砂能除去颗粒较小的不溶性杂质，活性炭能吸附水中的异味及色素，蓬松棉能滤去活性炭，不能起到杀菌消毒的作用，说法错误，符合题意； D、小卵石能除去颗粒较大的不溶性杂质，石英砂能除去颗粒较小的不溶性杂质，活性炭能吸附水中的异味及色素，河水经该装置净化后仍含有可溶性钙、镁化合物和微生物，仍是混合物，说法正确，不符合题意。 故选C。 8．（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。 9．（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。 10．（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。 11．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CaCO3浓度为311.2mg/L,说明本地区的自来水属于 。 活动三：自制简易净水器 家中使用自来水时，最好安装净水器。于是同学们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学们将自制的简易净水器(如图)在学校“科技节”上进行了展示，请你帮他们补全“？”处物质的名称： 。 【答案】(1)投药消毒 (2)硬水 (3)活性炭 【详解】（1）自来水的生产过程为：取水后，先加混凝剂吸附沉降，然后过滤，再加入活性炭进行吸附，最后投药消毒； （2）对照水的硬度标准表格数据可知，该地区自来水为硬水； （3）活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，所以图中“？”处物质的名称为：活性炭。 12．（24-25八年级上·上海崇明·期末）兴趣小组的同学开展了自制简易净水器的跨学科实践活动。 【作品展示】 (1)其中小卵石、石英砂可除去水中的泥沙等难溶杂质，与实验室中 操作作用相同； 【原理探究】小明同学利用如下图1所示装置对浑浊的河水（已经静置）进行过滤。 请回答相关问题： (2)图1中还缺少的仪器是 ，图1中，还存在的错误是 。 (3)制作过滤器的过程如图2所示，其正确操作顺序为 （填序号）。 (4)过滤后的滤液仍然浑浊，可能的原因是 （写出一条即可）。 【评价作品】 (5)结合图示分析，下列评价不合理的是 。 A．得到的净化水是纯净物 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)过滤 (2) 玻璃棒 漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁 (3)③①② (4)漏斗内液面高于滤纸边缘或滤纸破损或盛滤液的烧杯不干净 (5)A 【详解】（1）小卵石、石英砂可除去水中的泥沙等难溶杂质，与实验室常用的过滤操作相同，均可实现固液分离，除去难溶性杂质； （2）图1为过滤，过滤所需的仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈），故缺少的仪器是玻璃棒，玻璃棒的作用是引流； 过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，故图1中，还有的错误是漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁； （3）首先将滤纸对折两次成一个扇形，即③→①，然后打开中间，使其中一边是3层，一边1层，放入漏斗，其正确操作顺序为③①②； （4）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）、漏斗内液面高于滤纸边缘（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）或盛滤液的烧杯不干净等； （5）A、该简易净水器并不能除去水中的可溶性杂质，因此得到的净化水不是纯净物，故A说法错误； B、该简易净水器的制作材料为塑料瓶、纱布、活性炭等，廉价易得，故B说法正确； C、该简易净水器制作简单，操作简便，故C说法正确； D、该简易净水器的作品设计简洁美观，且操作方便，故D说法正确； 故选：A。 综合应用 13．（2025·上海·三模）净水过程中可加入的吸附剂是 A．明矾 B．生石灰 C．活性炭 D．烧碱 【答案】C 【详解】A、明矾在净水过程中起的作用絮凝沉降，不符合题意； B、净水过程中不会用到生石灰，不符合题意； C、活性炭在净水过程中起到的作用是吸附作用，可用作吸附剂，符合题意 D、净水过程中不会用到烧碱，不符合题意。 故选：C。 14．（2025·上海宝山·二模）可用于自来水生产中杀菌消毒的是 A．明矾 B．活性炭 C．氧气 D．氯气 【答案】D 【详解】A、明矾可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清，不用于自来水生产中的杀菌消毒，不合题意； B、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，不用于自来水生产中的杀菌消毒，不合题意； C、氧气没有杀菌消毒的作用，不用于净水，不符合题意； D、氯气溶于水生成次氯酸（HClO），具有强氧化性，可有效杀灭细菌和病毒，是自来水消毒的常用试剂，符合题意； 故选D。 15．（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。 16．（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。 17．（24-25八年级上·山东东营·期中）I.如图为自然界水循环示意图，请据此回答相关问题。 (1)水是由 构成的，水的天然循环中所需能量主要来自 ，大自然就是通过 ，既实现了水的 ，又完成了 ，水的天然循环属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (2)根据水的天然循环示意图，判断下列说法中正确的是 ①水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ②经过水的天然循环，自然界中水分子的总量显著增加 ③降水是水的天然循环中的一个环节，可以丰富地表径流 A．①③ B．①② C．②③ (3)Ⅱ.一定条件下在密闭容器里加热冰，温度和时间的关系如图所示，①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是 A．水分子间的间隔：②>③ B．水分子的运动速率：①>③ C．水分子的质量：①=②=③ D．①—②的过程中水发生了化学变化 【答案】(1) 水分子 太阳 水分子的运动 自身净化 水资源的重新分配 物理 (2)A (3)C 【详解】（1）水是由水分子构成的，水的天然循环中所需能量主要来自太阳，大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，水的天然循环过程中没有新物质生成，属于物理变化； （2）①水的天然循环是通过水的三态变化实现的，故说法正确； ②水的天然循环，自然界中水分子的总量是不变的，故说法错误； ③降水是水的天然循环中的一个环节，可以丰富地表径流，故说法正确； 故选：A； （3）①是冰的状态，②是水的状态，③是水蒸气的状态； A、②是液态的水，③是水蒸气，水分子间的间隔：②<③，选项说法错误； B、①是冰的状态，③是水蒸气，水分子的运动速率：①<③，选项说法错误； C、在水的三态变化中，水分子质量不变，即水分子的质量：①=②=③，选项说法正确； D、①→②的过程中只是水的状态发生改变，属于物理变化，选项说法错误； 故选：C。 18．（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 【答案】(1)2.53% (2)①③ (3) 2 过滤 吸附 ① 【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； 拓展培优 19．（2025·上海静安·二模）实验室对一杯浑浊的河水进行净化，下列说法错误的是 A．过滤前先将河水静置、沉降 B．通过过滤除去水中悬浮物和细菌 C．加入明矾促进水中悬浮物沉降 D．加入活性炭除去水中色素和异味 【答案】B 【详解】A、过滤前先将河水静置、沉降，可使较大颗粒的不溶性杂质在重力作用下沉降下来，能提高过滤效率，该说法正确； B、过滤只能除去水中的不溶性悬浮物，细菌体积较小，能透过滤纸，无法通过过滤除去细菌，该说法错误； C、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中的悬浮物，使其沉降，该说法正确； D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，该说法正确。 故选B。 20．（24-25八年级上·山东济南·期中）《黄帝内经》中记载“地气(指水蒸气)上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”、“为雨”的认识错误的是 A．此过程体现自然界中的水循环 B．此过程是通过水分子的运动实现的 C．此过程中水分子本身发生了变化 D．此过程能实现水资源的重新分配及自身净化 【答案】C 【详解】A、由题干信息可知，该过程是通过水的三态变化，实现水的天然循环，该选项认识正确； B、水的三态变化，是通过水分子的运动及分子之间的间隔变化实现的，该选项认识正确； C、水的三态变化中，分子本身不变，该选项认识不正确； D、由题干信息可知，水的天然循环既实现了水的自身净化又完成了水资源的重新分配，该选项认识正确。 故选C。 21．（2025·福建漳州·模拟预测）研究小组开展了“设计和制作净水器”的研究活动。 (1)回顾 ①图1混凝剂的作用是 。 ②图2的a仪器可以替换成生活中的 (填物品名称)，作用是 。 ③自来水属于硬水，含有较多的 (填离子符号)。硬水的危害有 。 (2)设计 初步设计时，研究小组了解了不同净水材料的情况并设计了净水装置。 名称 组成及形态 结构 性能 脱脂棉纱布 片状、孔隙大 平面交织网状结构 能拦截较大颗粒、有吸水性 高密度棉 片状、孔隙较大 立体交织网状结构 过滤细小难溶物、有吸水性 活性炭 颗粒状、孔隙小 多孔隙结构 ①将上表空白的地方补完整： (任写一点)。由图3可知，造成脱脂棉纱布、高密度棉和活性炭的功能不同的原因是： 。 ②图3中，净水时水流的方向最好是 (填“自下而上”或“自上而下”)。 (3)净化 ①小组同学用设计好的净水器净化生活污水，发现净化后的液体仍然呈现黑色，造成该现象的原因是： 。 ②小红提出要改进上述现象可在出水口处增加一层高密度棉，小明认为用脱脂棉纱布会更好，他考虑到的是净水材料对 的影响。 【答案】(1) 加快悬浮物沉降 筷子 引流 饮用硬水损害人体健康；洗衣服浪费肥皂，洗不干净，时间长了会使衣服变硬；锅炉用硬水会结水垢，浪费燃料，损坏管道 (2) 吸附水中的色素及异味 孔隙大小不同、结构不同 自下而上 (3) 活性炭未过滤干净 过滤速度 【详解】（1）①自来水净化过程中混凝剂的作用是加快悬浮物沉降； ②图2中仪器a为玻璃棒，可以替换成生活中的筷子；其作用是引流； ③自来水属于硬水，含有较多的；硬水的危害：饮用硬水损害人体健康；洗衣服浪费肥皂，洗不干净，时间长了会使衣服变硬；锅炉用硬水会结水垢，浪费燃料，损坏管道等； （2）①活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味；由表格数据可知，造成脱脂棉纱布、高密度棉和活性炭的功能不同的原因是：孔隙大小不同、结构不同； ②图3中，净水时水流的方向最好是自下而上，使水与净化材料充分接触，净化效果更好； （3）①小组同学用设计好的净水器净化生活污水，发现净化后的液体仍然呈现黑色，造成该现象的原因是：活性炭未过滤干净； ②小红提出要改进上述现象可在出水口处增加一层高密度棉，小明认为用脱脂棉纱布会更好，由表格数据可知，脱脂棉纱布能拦截较大颗粒，高密度棉能过滤细小难溶物，故小明考虑到的是净水材料对过滤速度的影响。 3 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $