跨学科实践活动 水质检测及自制净水器（同步讲义）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 教学目标 1．了解我国生活饮用水卫生标准，掌握水净化处理的常见方法。 2．明确水质检测的常见指标，学会设计和制作简单的净水器，了解净水器设计应考虑的问题及常用材料的作用。 重点和难点 重点：水净化的原理和方法、水质检测的指标和方法、自制净水器的设计与制作。 难点：综合运用化学、技术、工程及跨学科知识对自制净水器进行评价、改进和优化。 ◆知识点一 调查我国饮用水的水质标准和水净化处理的方法 1．我国饮用水的水质标准 （1）新版《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)自2023年4月1日起实施：对饮用水水质提出了从源头到龙头全流程的基本要求，广泛适用于集中式供水、二次供水、现制现售饮用水等场景。 《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2022) 的主要检测指标类别和项目示例 指标类别 主要检测项目示例 微生物指标 总大肠菌群、大肠埃希氏菌、菌落总数 消毒剂指标 余氯、臭氧、氯胺 重金属指标 砷、镉、铬(六价)、铅、汞 有机物指标 三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷 消毒副产物 三卤甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸 感官性状指标 色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物 放射性指标 总α放射性、总β放射性 其他常规指标 氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、氨(以N计) （2）我国不同时期生活饮用水卫生标准的比较： 水质标准的变化 年代 水质指标项目的变化 指标数量变化 1956 年 15 项 1976 年 增至23 项 1985 年 增至35 项 2006 年 106 项 2022 年 调整为97 项，包括常规指标 43 项和扩展指标 54 项。 指标种类变化 1985 年 有机项目仅 4 项 2006 年 标准微生物指标由 2 项增至 6 项；饮用水消毒剂由 1 项增至 4 项；毒理指标无机化合物由 10 项增至 21 项，有机化合物由 5 项增至 53 项。 2022 年 增加4 项指标，删除了13 项指标，更改了部分指标名称，还增加了总β放射性指标进行核素分析评价的具体要求等。 水质要求变化 2006 年 重点加强了对微生物、有毒有害金属和有机物等污染物的控制要求，基本实现与国际饮用水水质标准接轨。 2022 年 更加关注色度、浑浊度等感官指标以及消毒副产物风险变化，提高了硝酸盐、浑浊度等部分指标限值，强化了从 “源头” 到 “龙头” 的系统化管理要求，对小型集中供水和分散供水的水质要求更高。 2．不同类型的饮用水的发展历程和优缺点 （1）人类最早饮用天然水，后来有了自来水、桶装水、终端直饮水等。科技进步让饮用水的安全性和便利性不断提高，保障了人类健康。 （2）不同类型饮用水的特点 饮用水类型 来源 处理方法 优点 缺点 天然水 江河湖泊、山泉水井等 无 就地取水 不够卫生 自来水 水源地 混凝、沉淀、过滤、消毒 相对安全 有一定局限性 桶装水 水源地 Ro反渗透技术 普及、方便 二次污染、水桶污染等 终端直饮水 中央净水器 最新过滤消毒技术 无污染、直饮、经济方便 我国普及率较低 3．水净化处理的方法 （1）常用净水方法 净水方法 原理 作用 沉淀 静置，使泥沙等不溶性杂质沉降并与水分层。 除去不溶性杂质 过滤 把液体与不溶于液体的固体分离。 除去不溶性杂质 吸附 利用活性炭的吸附作用，吸附溶解在水中的颜色和气味，同时过滤一部分不溶性杂质。 除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等。 蒸馏 通过加热使水变成水蒸气后，然后冷凝成水。 除去可溶性杂质和不溶性杂质。 消毒 加入消毒剂消杀微生物 除去细菌等微生物。 （2）各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。 （3）不同场景净化水的方法 实验室 蒸馏 学校直饮水机 超滤、紫外线杀菌 家用净水器 RO膜反渗透 （4）自来水厂净水过程： ①加入明矾的作用：明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的。 ②活性炭吸附池的作用：活性炭能吸附水中的可溶性杂质，也可滤去不溶性杂质，使水达到进一步净化。 ③自来水生产过程中，只有投药消毒是化学变化，其余均为物理变化。常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 特别提醒： 1．自来水净化过程中没有蒸馏。 即学即练 1．水是重要的资源，城市里的生活用水是经自来水厂净化处理过的。自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是 A．杀菌消毒 B．降温结晶 C．絮凝沉降 D．细沙滤水 【答案】B 【详解】自来水厂净水过程为：天然水→加絮凝剂→沉降→过滤→吸附→加消毒剂→自来水。故无需进行的操作为降温结晶。 故选B。 2．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。 ◆知识点二 水质检测及自制净水器 1. 水质检测 家庭场景下的水质检测（简易可行方案） （1） 基础感官检测（无需仪器，初步判断） 视觉 观察颜色（是否发黄、发绿）、有无肉眼可见物（泥沙、漂浮颗粒）、静置后是否分层或沉淀。 嗅觉 / 味觉：接水后闻是否有氯味（正常消毒残留轻微，过浓则异常）、腥味、土味； 尝（确保安全前提下）是否有涩味、苦味（可能含重金属或高硬度）。 物理测试 用透明玻璃杯接水，对比纯净水观察浑浊度； 用肥皂或洗衣粉溶解，泡沫少、浮渣多则说明硬度高（钙镁离子含量高）。 （2） 简易工具检测（低成本，精准度适中） 检测指标 工具 / 试剂 操作方法 参考标准（GB 5749-2022） pH 值 便携式 pH 试纸 / 笔 试纸蘸水 1 秒后对比色卡；pH 笔直接插入水样，显示数值 6.5-8.5 余氯 余氯检测试纸 试纸浸入水样 10 秒，30 秒内对比色卡，无明显变色则余氯达标 末梢水≥0.05mg/L（消毒有效） 硬度 水质硬度检测试剂盒 按说明加试剂，水样变色时记录试剂用量，计算硬度值 ≤450mg/L（以 CaCO₃计） 重金属（铅 / 汞） 重金属快速检测试纸 水样中浸泡试纸至规定时间，对比色卡判断是否超标（仅定性，无法测具体浓度） 2.自制净水器 （1）了解家用净水机的净水原理 PP棉起过滤作用；RO反渗透膜可除去悬浮固体、重金属、病毒体、细菌团、有机化合物等。 （2）设计净水器需要考虑的问题 设计净水器时，填充顺序要遵循过滤杂质由大到小的顺序，让大颗粒难溶性杂质先被过滤，然后是小颗粒难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物。水流方式可以依靠重力由上往下倒入，也可以依靠压力由下往上挤入、推入。外壳材质可以选择塑料材质、玻璃材质等。 （3）利用生活材料自制净水器 材料 作用 图示 石子、细沙、纱布、棉花 过滤 活性炭、木炭 吸附水中色素、异味等 矿泉水瓶/玻璃瓶 做净水器的容器 特别提醒： 自制净水器时，材料的顺序要按照过滤杂质由大到小的顺序，让大颗粒难溶性杂质先被过滤，然后是小颗粒难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物。 即学即练 1．下列水质检测指标中，不能用观察法检测的是（ ） A. 色度 B. 浑浊度 C. 余氯 D. 臭和味 【答案】C 【解析】色度、浑浊度、臭和味可以通过观察和嗅觉来判断，而余氯需要通过特定的化学检测方法来测定，不能用观察法检测，C选项符合题意。 2．下列材料中，不能用于自制净水器的是（ ） A. 矿泉水瓶 B. 铁钉 C. 活性炭 D. 纱布 【答案】B 【解析】矿泉水瓶可以作为净水器的外壳，活性炭可以吸附杂质和异味，纱布可以起到过滤作用，而铁钉不能用于净化水，B选项符合题意。 一、常见的净水方法 1. 水的净化方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏 （1）沉淀： 静置沉淀：让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部。 吸附沉淀：加絮凝剂，使悬浮在水中的杂质沉降来达到净水目的。 （2）过滤 ：用于分离难溶性固体与液体 仪器：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗；操作要点：“一贴二低三靠” （3）吸附 ：活性炭能吸附色素和异味；吸附是物理变化。 （4）蒸馏 ：利用沸点不同将混合物分离。 2. 水的净化效果由低到高的顺序是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中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。 实践应用 1．自制净水器中，活性炭的主要作用是（ ） A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒 【答案】C 【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，主要作用是吸附水中的色素、异味等可溶性杂质，C选项正确。 2．某项目式学习小组取一杯河水，在实验室中进行过滤操作。过滤得到的水澄清透明，学习小组过滤操作和有关猜想正确的是 A．过滤后的水可能为纯净水 B．玻璃棒需轻靠在三层滤纸上 C．过滤时液面可以高于滤纸的边缘 D．使用玻璃棒搅拌可以加快过滤速率 【答案】B 【详解】A、过滤后不能得到纯净水，是因为水中仍然含有溶于水的物质，故选项说法错误； B、过滤时，应将玻璃棒下端轻靠在三层滤纸上，故选项说法正确； C、做过滤实验时，要注意“一贴、两低、三靠”。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。两低：滤纸低于漏斗边缘，滤液低于滤纸边缘，故选项说法错误； D、过滤时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤操作时，要用玻璃棒，目的是引流，故选项说法错误。 故选B。 二、自制净水器 1．常用材料：小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、纱布等 2．净水顺序：大颗粒固体不溶物→小颗粒固体不溶物→色素和异味→微生物 3．材料的顺序：小卵石→石英砂→活性炭→蓬松棉 实践应用 1．项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样（如图）。下列对水样处理过程分析不正确的是 A．该过程中活性炭起吸附作用 B．该过程能将水样转化为软水 C．该过程能除去水样中难溶性杂质 D．该过程小卵石和石英砂起过滤作用 【答案】B 【详解】A、活性炭具有吸附性，该过程中活性炭起吸附作用，可以吸附水中的色素和异味，选项说法正确； B、活性炭具有吸附作用，可以吸附水中的色素和异味；小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，均不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能将水样转化为软水，选项说法错误； C、小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，选项说法正确； D、该过程小卵石和石英砂起过滤作用，可以除去水中的难溶性杂质，选项说法正确。 故选B。 2．如图为某兴趣小组制作的净水器。下列说法正确的是 A．净水时水最后流经小卵石 B．活性炭能除去水中的色素和异味 C．该净水器可以将硬水变为软水 D．该净水器能除尽水中所有的杂质 【答案】B 【详解】A、净水时水先流经小卵石，先除去较大颗粒的难溶性杂质，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，符合题意； C、该净水器只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，细菌、病毒等，不能除去可溶性杂质，不能将硬水变为软水，不符合题意； D、该净水器只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，细菌、病毒等，不能除去可溶性杂质，不符合题意。 故选B。 考点一 自来水的生产 【例1】如图所示为自来水生产的一般过程。下列说法正确的是 A．明矾是常用的絮凝剂 B．过滤池可实现硬水软化 C．活性炭只能去除水中的色素和异味 D．投药消毒只发生物理变化 【答案】A 【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物可以吸附悬浮杂质，并加速其沉降，所以明矾是常用的絮凝剂，正确； B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能除去可溶性的钙、镁化合物，所以过滤池不能实现硬水的软化，错误； C、活性炭具有吸附作用，能除去水中的色素和异味，还能起到过滤作用，错误； D、水的投药消毒时利用了药品的氧化性等性质使得微生物的蛋白质变性而杀死细菌、病毒等，其发生了化学变化，错误； 故选A。 解题要点 1.自来水厂净水过程：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。 2.明矾是常用的絮凝剂，溶于水生成胶状物吸附杂质，使之沉降下来。 3.投药消毒是化学变化，其余均为物理变化。 【变式1-1】冠县冉子水库生产自来水的部分处理过程如下、据图回答下列问题： (1)过滤步骤中用细沙 （填“可以”或“不可以”）滤除水中的细小颗粒。 (2)“吸附”这一过程常用 除去水中的色素和异味。 (3)得到的自来水一般为硬水，可通过 的方法将其转化为软水。 (4)经过处理获得的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。 【答案】(1)可以 (2)活性炭 (3)煮沸 (4)混合物 【详解】（1）过滤是实现固液分离的操作，可除去水中不溶物，过滤步骤中用 可用滤除水中的细小颗粒。 （2）活性炭表面具有疏松多孔的结构，有良好吸附性，可用吸附水中颜色、气味、部分可溶性杂质，“吸附”这一过程常用活性炭除去水中的色素和异味。 （3）得到的自来水一般为硬水，可通过煮沸使可溶性钙、镁化合物转化成沉淀，将硬水软化。 （4）经过处理获得的自来水含有可溶性杂质，属于混合物。 【变式1-2】在“绿水青山就是金山银山”理念下，兴文县积极推进县内水环境整治。 (1)从物质分类看，古宋河河水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 (2)天然水多为硬水，日常生活中常采用 的方法降低水的硬度。 (3)兴趣小组同学模拟自来水厂的净水过程，取古宋河水进行净化，流程如下。 ①操作Ⅰ的名称是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。 ②操作Ⅱ可加入 除掉水中的异味和色素。 (4)下列做法中有利于我县水环境整治和水资源保护的有__________。 A．生活污水直接排入古宋河 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)混合物 (2)煮沸 (3) 过滤 引流 活性炭 (4)BD 【详解】（1）古宋河河水中除含有大量的水之外，还含有其他可溶性的物质，所以古宋河河水属于混合物，故填：混合物； （2）硬水是水中含有较多可溶性的钙、镁离子，生活中可以用加热煮沸的放出降低水的硬度，故填：煮沸； （3）从该工艺流程图可知，操作Ⅰ可以将加入A物质的河水分离成固体沉淀物和液体B，说明该操作是分离固液不相容的操作方法，是过滤操作，故填：过滤； 过滤操作中玻璃棒的作用是引流，故填：引流； 活性炭具有吸附性，能除去水中的异味和色素，所以操作Ⅱ可加入活性炭来除去水中的异味和色素，故填：活性炭； （4）A、生活污水直接排入河流，会污染水资源，该选项不符合题意； B、企业排放的废水会污染水资源，关停或整改存在污染隐患的企业，可以有效保护水资源，故该选项符合题意； C、合理使用化肥和农药，能保护水资源，而过度使用农药和化肥会污染水资源，故该选项不符合题意； D、农业上将大水漫灌改为喷灌、滴灌，能节约水资源，故该选项符合题意； 故选择BD。 考点二 几种净水方法 【例2】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。 解题要点 1. 常用净水方法有：沉淀、吸附、过滤、蒸馏，从前向后净化程度依次升高。 2. 几种净水方法综合使用会使净水效果更好。 3. 只有蒸馏得到的水才是纯净物，其余方法净化后的水依然是混合物。 【变式2-1】下列关于自来水净化说法错误的是 A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质 C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用 【答案】D 【详解】A、自来水厂使用氯气进行杀菌消毒，该选项说法正确； B、活性炭具有吸附性，可以吸附颜色与异味，吸附少量悬浮杂质，该选项说法正确； C、明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来，该选项说法正确； D、经过净化的自来水中含有较多可溶性的杂质，还有少量残留消毒剂，不可以直接饮用，需煮沸后饮用，该选项说法错误； 故选D。 【变式2-2】公园直饮水机中水处理步骤如图所示，其中没有涉及到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．消毒 【答案】C 【详解】A、b处超滤膜能够除去水中难溶性的杂质，起到过滤的作用，故A选项不符合题意； B、a处炭罐里的活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，故B选项不符合题意； C、图中没有蒸馏的操作，故C选项符合题意； D、c处紫外灯管照射可以杀菌消毒，故D选项不符合题意； 故选C。 考点三 过滤操作 【例3】如图所示为过滤液体的实验装置，下列说法正确的是 A．过滤可除去所有杂质 B．过滤时液面应高于滤纸边缘 C．漏斗末端要紧贴在烧杯内壁上 D．为加快过滤，可用玻璃棒在漏斗内搅拌 【答案】C 【详解】A、过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故A选项说法不正确； B、过滤时液面应低于于滤纸边缘，故B选项说法不正确； C、过滤时漏斗下端紧靠在烧杯内壁，可以防止液滴溅出，故C选项说法正确； D、过滤中用玻璃棒搅动液体，可能戳破滤纸，会使过滤后的液体浑浊，玻璃棒的作用是引流，故C选项说法不正确。 故选C。 解题要点 过滤操作的仪器：铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯；操作要点：一贴二低三靠。 【变式3-1】下列有关过滤操作的描述正确的是 ①滤纸紧贴漏斗内壁 ②滤纸边缘低于漏斗边缘 ③滤液高于滤纸的边缘 ④倾倒液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒 ⑤玻璃棒的一端紧靠三层滤纸处 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 【答案】D 【详解】①过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤时，为了保证过滤速度快，而且避免液体顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，滤纸应紧贴漏斗内壁，且中间不要留有气泡，故正确； ②过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，滤纸边缘低于漏斗边缘，故正确； ③过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，如果漏斗内液面高于滤纸边缘，液体也会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，这样会导致过滤失败，所以滤液低于滤纸的边缘，故错误； ④过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，倾倒液体的烧杯要紧靠引流的玻璃棒，是为了使液体顺着玻璃棒缓缓流下，避免了液体飞溅，故正确； ⑤过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，玻璃棒下端如果紧靠一层滤纸处，万一玻璃棒把湿的滤纸戳破，液体就会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，导致过滤失败，所以玻璃棒的一端紧靠三层滤纸处，故正确； 综上分析，则①②④⑤正确； 故选：D。 【变式3-2】过滤操作中可导致滤液浑浊的是 A．滤纸边缘高于漏斗边缘 B．滤纸没有紧贴漏斗内壁 C．液面高于滤纸边缘 D．漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁 【答案】C 【详解】A、滤纸边缘高于漏斗边缘，容易使液体流出，不会导致滤液浑浊，该选项不符合题意； B、滤纸没有紧贴漏斗内壁，会使过滤速率较慢，但不会导致滤液浑浊，该选项不符合题意； C、液面高于滤纸边缘，会使液体从滤纸和漏斗之间流出，会使滤液浑浊，该选项符合题意； D、漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁，可能会使液滴飞溅，但不会导致滤液浑浊，该选项不符合题意。 故选C。 考点四 自制净水器 【例4】小蜀同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器，并利用图2常见市售水质检测仪检测自来水净化后水质。下列说法不正确的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．通过自制净水器净化后得到的液体是混合物 C．自制净水器中用到的小卵石和蓬松棉可过滤水中可溶性杂质 D．若检测仪所测数值为650，将水煮沸后饮用口感可得到改善 【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。此选项正确。 B、该自制净水器能够除去不溶性杂质和部分可溶性杂质，净化后得到的液体中仍含有可溶性杂质，所以是混合物。此选项正确。 C、自制净水器中用到的小卵石和蓬松棉可过滤水中不溶性杂质，而不是可溶性杂质。此选项错误。 D、若检测仪所测数值为650，说明水中含有较多可溶性钙、镁化合物，水的硬度较大，口感较差，但将水煮沸后硬水可以转化成软水，饮用口感可得到改善。此选项正确。 故选C。 解题要点 过滤不溶性杂质要按从大到小的顺序逐步过滤，过滤后先吸附色素和异味，再除去微生物。 【变式4-1】如图为某家用净水器的结构示意图，下列分析正确的是 A．该净水器净水过程中主要发生化学变化 B．超滤膜允许小于其孔径的水分子通过 C．通过该净水器净化后得到的水为蒸馏水 D．将进水口和出水口位置互换，净水效果更好 【答案】B 【详解】A.该净水器净水过程中没有新物质生成，发生的是物理变化，故A错误； B.超滤膜允许小于其孔径的水分子通过，故B正确； C.通过该净水器净化后的水还含有可溶性杂质等，不属于蒸馏水，故C错误； D.将进水口和出水口位置互换，难溶性大颗粒杂质可能会堵塞超滤膜，使净水效果变差，故D错误。 故选：B。 【变式4-2】（2025·河南·三模）常用净水器中滤芯的工作原理如下图所示，其中颗粒活性炭、压缩活性炭的主要作用是 A．吸附异味 B．使杂质沉降 C．杀菌消毒 D．增加矿物质 【答案】A 【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：A。 考点五 水质检测和水的净化综合考查 【例3】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→ →吸附→投药消毒→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如下表： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以浓度计 【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浓度为，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(如下图)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)过滤 (2)硬水 (3)活性炭 【详解】(1)自来水的生产过程：取水后，先加混凝剂吸附沉降，然后过滤除去水中的难溶性杂质，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：硬水范围是300-450mg/L，因此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。 【变式3-1】为完成“自制净水器及水质检测”跨学科实践性作业，小组同学开展如下活动。 (1)按照过滤操作要求，规范进行黄泥水的过滤。 ①过滤时，玻璃棒起到的作用是 。 ②过滤后，打开滤纸所看到的情况（灰色代表泥沙）最接近图中的 。 (2)水质监测TDS（溶解性总固体）是一项重要的指标，主要反映水中钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等离子的含量，不同水源TDS值的参考标准如表。 TDS值范围/PPM 0~9 10~60 60~100 100~300 >300 水源 纯净水 山泉水 净化水 自来水 污染水 ①镁离子的符号是 。 ②小组同学用TDS笔对某水样进行检测，TDS笔上显示的数字为201PPM，则该检测的水源可能是 。 (3)用自制的便携净水器（如图）对周边采集到的水样进行净化。 ①活性炭的作用是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 【答案】(1) 引流 A (2) 自来水 (3) 吸附色素和异味 水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞小卵石、石英砂和活性炭 【详解】（1）①过滤时，玻璃棒起到的作用是引流； ②滤纸在使用时是对折再对折，展开为圆锥形，所以只有相邻两个面有泥沙，又因为过滤时液面的边缘低于滤纸边缘，故展开后环形外边不会有泥沙；故选C； （2）①由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团的右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略。镁离子可表示为； ②小组同学用TDS笔对某水样进行检测，TDS笔上显示的数字为201PPM，介于100~300之间，则该检测的水源可能是自来水； （3）①活性炭具有吸附性，活性炭的作用是吸附水中的色素和异味； ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞小卵石、石英砂和活性炭。 【变式3-2】某化学小组对水质检测、水的净化进行了学习 任务一：检测水质 (1)取适量河水检测其硬度，发现其中含较多可溶性钙、镁化合物，说明该水为 (填“软水”或“硬水”)。 任务二：自制净水器进行水的净化 【进行实验】 (2)自制简易净水器可以选择去底倒置的可乐瓶作为容器，现提供四种材料。容器中a、b处材料(材料间用纱布隔开)最合理的顺序为 (填“①②”或“②①”)。 (3)使用说明：使用一段时间后，有关物质吸附杂质已达饱和。这时清洗后可以继续使用的是纱布、细沙和 (填物质名称，下同)，需要更换的是棉花和 。 【观察现象】吸管处流下无色透明的水。 【反思评价】 (4)通过该自制净水器得到的水是 (填“混合物”或“纯净物”)，如果要饮用，生活中还需要对该水进行 。 【答案】(1)硬水 (2)②① (3) 小卵石 活性炭 (4) 混合物 煮沸 【详解】（1）硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。软水则是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。题目中提到河水中含有较多可溶性钙、镁化合物，因此该水为硬水； （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，故a、b处应为②①； （3）清洗后可以继续使用的是小卵石； 需要更换的是活性炭； （4）自制净水器通过物理过滤可以去除水中的悬浮物和部分杂质，但无法去除溶解在水中的盐类、微生物等，因此得到的水仍然是混合物； 如果要饮用，还需要对该水进行进一步的处理，如煮沸。 基础达标 （24-25九年级上·四川·期末）某学习小组开展“自制净水器”的实践活动，完成下面小题。 1．任务一：调查参观。下列方法不属于自来水厂净水方法的是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 2．任务二：制作净水器。某小组利用蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等设计了如下装置，下列说法合理的是 A．a进b出比b进a出净水效果更好 B．压实填充物可以加快净水速率 C．为使净水效果好②处一定填充石英砂 D．蓬松棉可除去水中可溶性杂质 3．任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．制作材料安全环保 B．操作简便净水效果好 C．作品设计简洁美观 D．净化后水的硬度更小 【答案】1．D 2．A 3．D 【分析】1．A：自来水厂常用沉降的方法来使水中的大颗粒不溶性杂质沉淀到水底，沉降属于自来水厂净水方法。A符合题意 B：过滤可除去水中不溶性杂质，是自来水厂净水的重要步骤，属于自来水厂净水方法。B符合题意 C：利用活性炭等吸附剂吸附水中的色素和异味，属于自来水厂净水方法。C符合题意 D：蒸馏能得到纯度很高的水，但自来水厂净水一般不用蒸馏（成本高，能耗大），通常是用于实验室或特殊需求的高纯度水制备，不属于自来水厂常规净水方法。D不符合题意 故选D 2．A：在净水过程中，水流方向应从粗到细过滤（如先经过小卵石、石英砂、再到活性炭、纱布），a进b出通常更合理，因为进水口a先接触大颗粒填充物，出水口b后接触细过滤材料，从而提高净水效果。A合理 B：压实填充物会减少孔隙，减慢水流速率，反而降低净水效率。B不合理 C：②处不一定填充石英砂；净水器填充材料可根据需要调整（如活性炭用于吸附），石英砂只是常见选择之一。C不合理 D：蓬松棉主要用于物理过滤，去除不溶性杂质（如泥沙），不能除去可溶性杂质（如离子或有机物）。D不合理 故选A 3．A：制作净水器的材料如蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等，都是安全环保的，不会对人体和环境造成危害。A评价合理 B：该净水器制作简单，操作时只需将水倒入，依靠自然过滤即可，且能除去不溶性杂质、部分色素和异味等，净水效果好。B评价合理 C：从装置图看，设计简洁，使用常见材料，外观美观。C评价合理 D：该净水器主要除去的是不溶性杂质、部分色素和异味等。不能除去水中的可溶性钙、镁化物，所以不能降低水的硬度（降低硬度一般需要煮沸或离子交换等方法）。D评价不合理 故选D 4．下列自来水生产过程，属于化学变化的是 A．静置沉降 B．砂池过滤 C．投药消毒 D．送水到家 【答案】C 【详解】A、静置沉降利用重力使大颗粒沉淀，仅为物质分离，无新物质生成，属于物理变化； B、砂池过滤通过物理截留去除悬浮物，未改变物质组成，无新物质生成，属于物理变化； C、投药消毒，发生了蛋白质变性，一定有新物质生成，属于化学变化； D、送水到家是水的物理位置变化，无新物质生成，属于物理变化。 故选C。 5．下列有关说法正确的是 A．加入明矾，可吸附除去水中的钙、镁离子 B．加活性炭可吸附色素和异味，投药消毒过程中有新物质生成 C．自来水厂生产自来水常采用沉淀、过滤、吸附、煮沸、消毒等方法 D．生活中用电加热煮沸硬水时没有发生化学反应 【答案】B 【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可吸附悬浮的杂质，加速其沉降，不能除去水中的钙、镁离子，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，投药消毒过程发生了蛋白质变性，有新物质生成，符合题意； C、自来水厂生产自来水常采用沉淀、过滤、吸附、消毒等方法，没有煮沸，不符合题意； D、用电加热煮沸硬水时，可溶性钙、镁化合物会形成碳酸钙、氢氧化镁沉淀，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意。 故选：B。 6．（24-25八年级下·上海闵行·期中）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．该装置可以除去水中的色素 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该净水过程中只涉及物理变化 D．经该装置净化后的水为纯净物 【答案】D 【详解】A、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味等，所以该装置可以除去水中的色素，故A说法正确； B、小卵石和石英砂能阻挡水中的难溶性杂质通过，主要除去难溶性杂质，故B说法正确； C、该净水过程中，没有新物质生成，只涉及物理变化，故C说法正确； D、经该装置净化后的水中仍然含有可溶性杂质，不是纯净物，而是混合物，故D说法错误； 故选：D。 7．（2025·辽宁·二模）居民饮用水主要来自水库、地下水等。下列在自来水厂净水过程中不涉及的是 A．静置沉降 B．杀菌消毒 C．蒸馏 D．吸附 【答案】C 【详解】自来水厂净水过程中，首先取水静置，然后加絮凝剂使悬浮物沉降，过滤除去难溶性杂质，再进行吸附除去水中的色素及异味，最后进行消毒，故该过程中没有涉及到的是蒸馏，故选：C。 8．（2025·广东·一模）便携式户外净水器能够除去河水中的钙离子、镁离子等微粒，达到过滤杂质和降低水中可溶性钙、镁化合物含量的目的。以下有关此净水器工作原理的分析，正确的一项是 A．该装置中的活性炭起到吸附的作用 B．该装置利用了蒸馏原理来降低水中可溶性钙、镁化合物含量 C．除去钙离子、镁离子的原理是静置沉淀 D．出水和入水的位置互换可增强净水效果 【答案】A 【详解】A、该装置中的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； B、该装置利用了离子交换树脂来降低水中可溶性钙、镁化合物含量，不是蒸馏，不符合题意； C、静置沉淀只能使悬浮的杂质沉降，不能除去钙、镁离子，该装置中是利用离子交换树脂除去钙、镁离子，不符合题意； D、该装置中入水口在下方，出水口在上方，可使水与净化材料充分接触，净化的比较充分，如果位置互换，会降低净水效果，不符合题意。 故选A。 9．如图所示是某化学兴趣小组设计的可视化净水装置，下列说法正确的是     A．将水加压水分子变小更有利于净水 B．活性炭的作用是过滤和吸附 C．可视化装置可用塑料瓶或玻璃瓶等合成材料 D．该净水装置得到的水是纯净水 【答案】B 【详解】A、加压不会使水分子变小，分子大小是固定的，说法错误，不符合题意； B、活性炭有吸附性，可吸附杂质，同时在装置中也能起到一定过滤作用，说法正确，符合题意； C、玻璃瓶的主要成分是无机非金属材料，不是合成材料，说法错误，不符合题意； D、该装置只能除去部分杂质，得到的水仍含可溶性杂质，不是纯净水，说法错误，不符合题意。 故填：B。 10．（24-25八年级下·山东淄博·期末）下图为某地区自来水的生产流程示意图，请回答下列问题： (1)向天然水中加入明矾作絮凝剂，明矾的作用是 。 (2)过滤池可除去水中难溶性固体杂质。在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是 。消毒剂的作用是 。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以用户要 后再饮用。 【答案】(1)吸附水中悬浮杂质，加速其沉降 (2) 引流 杀菌消毒 煮沸 【详解】（1）明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质沉降下来，从而达到净水的目的。故本问答案为：吸附水中悬浮杂质，加速其沉降。 （2）在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出。 消毒剂的作用是杀灭水中的细菌等微生物，起到杀菌消毒的作用。 自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以用户要煮沸后再饮用，煮沸能进一步杀灭水中的微生物。 故本问答案为：引流；杀菌消毒；煮沸。 11．（24-25九年级上·辽宁丹东·期末）某化学实践小组的同学们在学习了水的相关知识后，设计了系列探究水的实践活动。 【任务一】自制净水器并进行水质检测 (1)图一中小卵石到活性炭三个过滤层，过滤掉的杂质颗粒越来越 (填“大”或“小”)。 (2)TDS值是水质的一项重要指标，它与水质关系如图二所示。同学们将净化后的水样用水质检测笔测得TDS值为159，根据水质纯度曲线图判断净化后的水质纯度为 。 【答案】(1)小 (2)较高 【详解】（1）小卵石的粒径大于石英砂的粒径，所以小卵石能除去较大的固体颗粒，石英砂能除去较小的固体颗粒，活性炭能吸附色素和异味等，故小卵石到活性炭三个过滤层，过滤掉的杂质颗粒越来越小。 （2）由图二可知，根据水质检测笔测得TDS值为159，可判断净化后的水质纯度为较高。 综合应用 12．（2025·上海·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。 13．（2025·河南·一模）家用净水器的广泛应用反映了人们对饮用水安全的重视。如图是某家用净水器的工作原理(其中棉的作用是除去泥沙、铁锈等，RO反渗透膜的作用是除去重金属、细菌、病毒等)，下列有关说法错误的是 A．棉可过滤除去水中的大颗粒物 B．活性炭能吸附水中一些溶解的杂质，除去异味 C．RO反渗透膜的作用相当于蒸馏操作 D．经过净水机处理后的水属于混合物 【答案】C 【详解】A、PP棉能除去水中的泥沙、铁锈等，主要用于除去大颗粒不溶性杂质，不符合题意。 B、活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中一些溶解的杂质，除去异味，不符合题意。 C、RO反渗透膜的作用是除去多种金属离子、细菌、病毒等，而蒸馏(利用混合液体中各组分沸点不同进行分离)操作可以除去水中的所有杂质，故RO反渗透膜的作用与蒸馏操作不一样，符合题意。 D、经过净水机处理后的水中还含有可溶性杂质等，属于混合物，不符合题意。 故选C。 14．（2025·福建·一模）古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”，其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图，下列有关分析不正确的是 A．图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充 B．图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用 C．图2进水的方式具有更好的净水效果 D．经过图2装置净化过的水是纯净物 【答案】D 【详解】A、在图 1 净水桶中，按照石块在上稻草在下的顺序填充是合理的。石块颗粒较大，能先除去较大颗粒的不溶性杂质，稻草相对更细密，可以进一步过滤较小颗粒杂质，选项分析正确，不符合题意； B、钟乳石为多孔结构，具有较大的表面积，可像活性炭等吸附剂一样起到吸附作用，吸附水中的色素和异味等，选项分析正确，不符合题意； C、图 2 进水方式是从底部进水，水在向上流动过程中与各层过滤材料充分接触，能更好地进行过滤、吸附等净化操作，相比从顶部直接进水，具有更好的净水效果，选项分析正确，不符合题意； D、经过图 2 装置净化过的水，虽然除去了不溶性杂质、部分色素和异味等，但水中还可能含有可溶性的钙镁化合物等其他杂质，不是纯净物，而是混合物，分析不正确，符合题意。 故选D。 15．（24-25九年级上·山西·期末）市售家用净水器通常经过四级过滤，其原理如图所示，请为前三步选择合适的材料。以下选择正确的是 ①反渗透（RO）膜（去除重金属离子、细菌等）； ②颗粒活性炭； ③后置活性炭（进一步改善口感）； ④PP棉（去除泥沙、铁锈等大颗粒）。 A．②①④ B．①②④ C．④①② D．④②① 【答案】D 【详解】先将水通过PP棉除去水中的泥沙、铁锈等难溶性大颗粒，然后再经过颗粒活性炭，吸附水中的色素和异味，后经过反渗透(R0)膜，去除重金属离子、细菌等，最后通过后置活性炭，进一步改善水的口感。故顺序为④②①。 故选D。 16．（2025·河北·一模）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 (1)设计：运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。如图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： 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自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有 (写一条)。 【答案】(1)疏松多孔 (2) A 不宜 (3) acb 过滤技术、‌材料的质量和耐用性等（合理即可） 【详解】（1）活性炭具有结构疏松多孔结构，具有吸附性，可以吸附色素和异味分子； （2）为了保证除杂效率，一般按杂质颗粒由大到小的顺序净化，因此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； ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素，包括过滤技术、‌材料的质量和耐用性以及环保无毒等（合理即可）。 拓展培优 17．（24-25九年级上·四川·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。 18．（2025·广西钦州·二模）项目式学习小组利用自制的简易净水器处理河水样品(如图所示)。下列关于该净水器的说法正确的是 A．经过该净化器净化后的河水是纯净物 B．只有石英砂起到过滤作用 C．活性炭的作用是除去水中的色素和异味 D．紫外线灯的作用是照明 【答案】C 【详解】A、该净水器只能除去水中难溶性杂质、色素、异味及细菌病毒等，但不能除去可溶性杂质，则得到的河水仍为混合物，该选项说法不正确； B、该装置中，小卵石、石英砂等均能起到过滤作用，该选项说法不正确； C、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味等，该选项说法正确； D、紫外线灯的作用为杀菌消毒，该选项说法不正确。 故选C。 19．（2023·湖南常德·中考真题）某校项目学习小组对本地水质检测产生了浓厚兴趣，对水质检测报告进行分析、对工业区污水处理后的水质成分进行了相关探究。 水质检测标准表(部分数据) 序号 分类 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 标准值 项目 1 水温(℃) 人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升≤1；周平均最大温降≤2 2 pH 6～9 3 溶解氧mg/L ≥ 7.5 6 5 3 2 4 高锰酸盐指数mg/L ≤ 2 4 6 10 15 5 总磷mg/L ≤ 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 6 总氮mg/L ≤ 0.2 0.5 1 1.5 2 某地水质检测数据 时间 项目/单位 测量值 水质类别 pH 7.31 ﹣ 2023年6月 溶解氧(mg/L) 7.43 Ⅱ 总氮(mg/L 0.26 Ⅱ 总磷(mg/L 0.19 ？ 高锰酸盐mg/L 1.91 Ⅰ （1）请结合水质分类标准判断，某地水质检测数据中其总磷的含量属于 类。 （2）项目小组通过分析发现，氮磷含量未达Ⅰ类，可能是由于工业废水处理不到位、生活用水排放、农业上 的不合理使用造成的。 （3）污水的处理和利用可缓解水资源紧缺。污水经处理达标后的用途是 (填写一种即可)。 【答案】 Ⅲ 氮肥和磷肥 农业灌溉 【详解】水质检测报告评价与分析： （1）根据题干的数据可知当总磷含量在0.1mg/L与0.2mg/L之间时，水质属于Ⅲ类，该水样的总磷含量为0.19mg/L，则水质属于Ⅲ类。故答案为：Ⅲ。 （2）氮肥中含有氮元素，磷肥中含有磷元素，若农业中氮肥与磷肥使用不合理，则会导致水样中氮磷含量未达Ⅰ类；若溶液中高锰酸根离子浓度较低溶液也会呈无色，不会呈紫红色。故答案为：氮肥和磷肥； （3）污水处理达标后可以用于农业的灌溉，工业用水等缓解水资源紧缺。故答案为：农业灌溉。 20．生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。下图是长江中游某水质监测站在2015年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，下表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表： 水温/℃ 25 26 27 29 31 32 34 DO饱和值/mg·L-1 8.15 8.00 7.85 7.65 7.43 7.30 7.20 仔细观察实测数据和上表，回答问题： (1)上表中所列数据变化的本质原因 ； (2)某日，天气：晴；在凌晨零点，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达110%，造成上述现象的主要原因： ； (3)河水里的微生物使有机物（化学式以C6H10O5为代表）与溶解在水中的氧气作用转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标。当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010g·L-1，通过计算回答： ①该河段水体的BOD（生化需氧量）为 mg·L-1， ②该河段适合鱼类生存吗（设水温为25℃）结论及理由是： ； (4)水体富营养化，水中的溶氧就会急剧减少（甚至可降至零），导致“赤潮”或“水华”的发生，简要说明水中缺氧的原因 （打出一条即可）。 【答案】(1)水温升高，气体的溶解度减小，DO饱和值下降 (2)光照增强，水生植物光合作用加强，产生氧气导致DO饱和值增大 (3) 根据题意可知，1L河水中含有0.01g有机物，设消耗氧气的质量为 故填：11.85 不适合鱼类生存。因为25℃饱和DO值为8.15mg·L-1，小于BOD=11.85mg·L-1，会造成鱼类缺氧 (4)水体富营养化，①水体表面藻类等浮游植物疯狂繁殖，光合作用释放出的O2溶解在海水表层，不易进入深层水中；②水下植物不能得到光照，无法继续进行光合作用，不能产生O2；③大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶氧，这样水中的溶氧就会急剧减少（甚至降至零） 【详解】（1）根据气体的溶解度随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，故如表所示，由于温度由25摄氏度升高至34摄氏度，温度升高使氧气的溶解度变小，则DO（溶解氧）的实测数据也随之变小，故填：水温升高，气体的溶解度减小，DO饱和值下降； （2）由于午后光照增强，使水中植物的光合作用增强，产生大量的氧气，故此时DO出现过饱和，故填：光照增强，水生植物光合作用加强，产生氧气导致DO饱和值增大； （3）①见答案； ②根据题意可知，水温在25℃时1L和水中氧气的质量是8.15mg，而消耗氧气的质量是11.85mg，则该河水中氧气被消耗殆尽，鱼会由于缺氧而死亡，故填：不适合鱼类生存。因为25℃饱和DO值为8.15mg·L-1，小于BOD值11.85mg·L-1，会造成鱼类缺氧； （4）水体缺氧的原因有：水体富营养化，①水体表面藻类等浮游植物疯狂繁殖，光合作用释放出的O2溶解在海水表层，不易进入深层水中；②水下植物不能得到光照，无法继续进行光合作用，不能产生O2；③大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶氧，这样水中的溶氧就会急剧减少（甚至降至零）。 30 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $ 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 教学目标 1．了解我国生活饮用水卫生标准，掌握水净化处理的常见方法。 2．明确水质检测的常见指标，学会设计和制作简单的净水器，了解净水器设计应考虑的问题及常用材料的作用。 重点和难点 重点：水净化的原理和方法、水质检测的指标和方法、自制净水器的设计与制作。 难点：综合运用化学、技术、工程及跨学科知识对自制净水器进行评价、改进和优化。 ◆知识点一 调查我国饮用水的水质标准和水净化处理的方法 1．我国饮用水的水质标准 （1）新版《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)自2023年4月1日起实施：对饮用水水质提出了从源头到龙头全流程的基本要求，广泛适用于集中式供水、二次供水、现制现售饮用水等场景。 《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2022) 的主要检测指标类别和项目示例 指标类别 主要检测项目示例 微生物指标 总大肠菌群、大肠埃希氏菌、菌落总数 消毒剂指标 余氯、臭氧、氯胺 重金属指标 砷、镉、铬(六价)、铅、汞 有机物指标 三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷 消毒副产物 三卤甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸 感官性状指标 色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物 放射性指标 总α放射性、总β放射性 其他常规指标 氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、氨(以N计) （2）我国不同时期生活饮用水卫生标准的比较： 水质标准的变化 年代 水质指标项目的变化 指标数量变化 1956 年 15 项 1976 年 增至23 项 1985 年 增至35 项 2006 年 106 项 2022 年 调整为97 项，包括常规指标 43 项和扩展指标 54 项。 指标种类变化 1985 年 有机项目仅 4 项 2006 年 标准微生物指标由 2 项增至 6 项；饮用水消毒剂由 1 项增至 4 项；毒理指标无机化合物由 10 项增至 21 项，有机化合物由 5 项增至 53 项。 2022 年 增加4 项指标，删除了13 项指标，更改了部分指标名称，还增加了总β放射性指标进行核素分析评价的具体要求等。 水质要求变化 2006 年 重点加强了对微生物、有毒有害金属和有机物等污染物的控制要求，基本实现与国际饮用水水质标准接轨。 2022 年 更加关注色度、浑浊度等感官指标以及消毒副产物风险变化，提高了硝酸盐、浑浊度等部分指标限值，强化了从 “源头” 到 “龙头” 的系统化管理要求，对小型集中供水和分散供水的水质要求更高。 2．不同类型的饮用水的发展历程和优缺点 （1）人类最早饮用天然水，后来有了自来水、桶装水、终端直饮水等。科技进步让饮用水的安全性和便利性不断提高，保障了人类健康。 （2）不同类型饮用水的特点 饮用水类型 来源 处理方法 优点 缺点 天然水 江河湖泊、山泉水井等 无 不够卫生 自来水 水源地 有一定局限性 桶装水 水源地 Ro反渗透技术 二次污染、水桶污染等 终端直饮水 中央净水器 最新过滤消毒技术 我国普及率较低 3．水净化处理的方法 （1）常用净水方法 净水方法 原理 作用 沉淀 静置，使泥沙等不溶性杂质沉降并与水分层。 除去 杂质 过滤 把液体与不溶于液体的固体分离。 除去 杂质 吸附 利用 的吸附作用，吸附溶解在水中的颜色和气味，同时过滤一部分不溶性杂质。 除去不溶性杂质、一些 等。 蒸馏 通过加热使水变成水蒸气后，然后冷凝成水。 除去可溶性杂质和不溶性杂质。 消毒 加入消毒剂消杀微生物 除去细菌等 。 （2）各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 / / 过滤 / / 吸附 / 蒸馏 水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。 （3）不同场景净化水的方法 实验室 学校直饮水机 家用净水器 （4）自来水厂净水过程： ①加入明矾的作用：明矾 ，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的。 ②活性炭吸附池的作用：活性炭能 ，也可 ，使水达到进一步净化。 ③自来水生产过程中，只有投药消毒是 变化，其余均为 变化。常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 特别提醒： 1．自来水净化过程中没有蒸馏。 即学即练 1．水是重要的资源，城市里的生活用水是经自来水厂净化处理过的。自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是 A．杀菌消毒 B．降温结晶 C．絮凝沉降 D．细沙滤水 2．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 ◆知识点二 水质检测及自制净水器 1. 水质检测 家庭场景下的水质检测（简易可行方案） （1） 基础感官检测（无需仪器，初步判断） 视觉 观察颜色（是否发黄、发绿）、有无肉眼可见物（泥沙、漂浮颗粒）、静置后是否分层或沉淀。 嗅觉 / 味觉：接水后闻是否有氯味（正常消毒残留轻微，过浓则异常）、腥味、土味； 尝（确保安全前提下）是否有涩味、苦味（可能含重金属或高硬度）。 物理测试 用透明玻璃杯接水，对比纯净水观察浑浊度； 用肥皂或洗衣粉溶解，泡沫少、浮渣多则说明硬度高（钙镁离子含量高）。 （2） 简易工具检测（低成本，精准度适中） 检测指标 工具 / 试剂 操作方法 参考标准（GB 5749-2022） pH 值 便携式 pH 试纸 / 笔 试纸蘸水 1 秒后对比色卡；pH 笔直接插入水样，显示数值 6.5-8.5 余氯 余氯检测试纸 试纸浸入水样 10 秒，30 秒内对比色卡，无明显变色则余氯达标 末梢水≥0.05mg/L（消毒有效） 硬度 水质硬度检测试剂盒 按说明加试剂，水样变色时记录试剂用量，计算硬度值 ≤450mg/L（以 CaCO₃计） 重金属（铅 / 汞） 重金属快速检测试纸 水样中浸泡试纸至规定时间，对比色卡判断是否超标（仅定性，无法测具体浓度） 2.自制净水器 （1）了解家用净水机的净水原理 PP棉起过滤作用；RO反渗透膜可除去悬浮固体、重金属、病毒体、细菌团、有机化合物等。 （2）设计净水器需要考虑的问题 设计净水器时，填充顺序要遵循过滤杂质 的顺序，让 难溶性杂质先被过滤，然后是 难溶性杂质、 杂质和 。水流方式可以依靠重力由上往下倒入，也可以依靠压力由下往上挤入、推入。外壳材质可以选择塑料材质、玻璃材质等。 （3）利用生活材料自制净水器 材料 作用 图示 石子、细沙、纱布、棉花 过滤 活性炭、木炭 吸附水中色素、异味等 矿泉水瓶/玻璃瓶 做净水器的容器 特别提醒： 自制净水器时，材料的顺序要按照过滤杂质由大到小的顺序，让大颗粒难溶性杂质先被过滤，然后是小颗粒难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物。 即学即练 1．下列水质检测指标中，不能用观察法检测的是（ ） A. 色度 B. 浑浊度 C. 余氯 D. 臭和味 2．下列材料中，不能用于自制净水器的是（ ） A. 矿泉水瓶 B. 铁钉 C. 活性炭 D. 纱布 一、常见的净水方法 1. 水的净化方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏 （1）沉淀： 静置沉淀：让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部。 吸附沉淀：加絮凝剂，使悬浮在水中的杂质沉降来达到净水目的。 （2）过滤 ：用于分离难溶性固体与液体 仪器：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗；操作要点：“一贴二低三靠” （3）吸附 ：活性炭能吸附色素和异味；吸附是物理变化。 （4）蒸馏 ：利用沸点不同将混合物分离。 2. 水的净化效果由低到高的顺序是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中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。 实践应用 1．自制净水器中，活性炭的主要作用是（ ） A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒 2．某项目式学习小组取一杯河水，在实验室中进行过滤操作。过滤得到的水澄清透明，学习小组过滤操作和有关猜想正确的是 A．过滤后的水可能为纯净水 B．玻璃棒需轻靠在三层滤纸上 C．过滤时液面可以高于滤纸的边缘 D．使用玻璃棒搅拌可以加快过滤速率 二、自制净水器 1．常用材料：小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、纱布等 2．净水顺序：大颗粒固体不溶物→小颗粒固体不溶物→色素和异味→微生物 3．材料的顺序：小卵石→石英砂→活性炭→蓬松棉 实践应用 1．项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样（如图）。下列对水样处理过程分析不正确的是 A．该过程中活性炭起吸附作用 B．该过程能将水样转化为软水 C．该过程能除去水样中难溶性杂质 D．该过程小卵石和石英砂起过滤作用 2．如图为某兴趣小组制作的净水器。下列说法正确的是 A．净水时水最后流经小卵石 B．活性炭能除去水中的色素和异味 C．该净水器可以将硬水变为软水 D．该净水器能除尽水中所有的杂质 考点一 自来水的生产 【例1】如图所示为自来水生产的一般过程。下列说法正确的是 A．明矾是常用的絮凝剂 B．过滤池可实现硬水软化 C．活性炭只能去除水中的色素和异味 D．投药消毒只发生物理变化 解题要点 1.自来水厂净水过程：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。 2.明矾是常用的絮凝剂，溶于水生成胶状物吸附杂质，使之沉降下来。 3.投药消毒是化学变化，其余均为物理变化。 【变式1-1】冠县冉子水库生产自来水的部分处理过程如下、据图回答下列问题： (1)过滤步骤中用细沙 （填“可以”或“不可以”）滤除水中的细小颗粒。 (2)“吸附”这一过程常用 除去水中的色素和异味。 (3)得到的自来水一般为硬水，可通过 的方法将其转化为软水。 (4)经过处理获得的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。 【变式1-2】在“绿水青山就是金山银山”理念下，兴文县积极推进县内水环境整治。 (1)从物质分类看，古宋河河水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 (2)天然水多为硬水，日常生活中常采用 的方法降低水的硬度。 (3)兴趣小组同学模拟自来水厂的净水过程，取古宋河水进行净化，流程如下。 ①操作Ⅰ的名称是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。 ②操作Ⅱ可加入 除掉水中的异味和色素。 (4)下列做法中有利于我县水环境整治和水资源保护的有__________。 A．生活污水直接排入古宋河 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 考点二 几种净水方法 【例2】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 解题要点 1. 常用净水方法有：沉淀、吸附、过滤、蒸馏，从前向后净化程度依次升高。 2. 几种净水方法综合使用会使净水效果更好。 3. 只有蒸馏得到的水才是纯净物，其余方法净化后的水依然是混合物。 【变式2-1】下列关于自来水净化说法错误的是 A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质 C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用 【变式2-2】公园直饮水机中水处理步骤如图所示，其中没有涉及到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．消毒 考点三 过滤操作 【例3】如图所示为过滤液体的实验装置，下列说法正确的是 A．过滤可除去所有杂质 B．过滤时液面应高于滤纸边缘 C．漏斗末端要紧贴在烧杯内壁上 D．为加快过滤，可用玻璃棒在漏斗内搅拌 解题要点 过滤操作的仪器：铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯；操作要点：一贴二低三靠。 【变式3-1】下列有关过滤操作的描述正确的是 ①滤纸紧贴漏斗内壁 ②滤纸边缘低于漏斗边缘 ③滤液高于滤纸的边缘 ④倾倒液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒 ⑤玻璃棒的一端紧靠三层滤纸处 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 【变式3-2】过滤操作中可导致滤液浑浊的是 A．滤纸边缘高于漏斗边缘 B．滤纸没有紧贴漏斗内壁 C．液面高于滤纸边缘 D．漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁 考点四 自制净水器 【例4】小蜀同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器，并利用图2常见市售水质检测仪检测自来水净化后水质。下列说法不正确的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．通过自制净水器净化后得到的液体是混合物 C．自制净水器中用到的小卵石和蓬松棉可过滤水中可溶性杂质 D．若检测仪所测数值为650，将水煮沸后饮用口感可得到改善 解题要点 过滤不溶性杂质要按从大到小的顺序逐步过滤，过滤后先吸附色素和异味，再除去微生物。 【变式4-1】如图为某家用净水器的结构示意图，下列分析正确的是 A．该净水器净水过程中主要发生化学变化 B．超滤膜允许小于其孔径的水分子通过 C．通过该净水器净化后得到的水为蒸馏水 D．将进水口和出水口位置互换，净水效果更好 【变式4-2】（2025·河南·三模）常用净水器中滤芯的工作原理如下图所示，其中颗粒活性炭、压缩活性炭的主要作用是 A．吸附异味 B．使杂质沉降 C．杀菌消毒 D．增加矿物质 考点五 水质检测和水的净化综合考查 【例3】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→ →吸附→投药消毒→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如下表： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以浓度计 【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浓度为，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(如下图)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： 。 【变式3-1】为完成“自制净水器及水质检测”跨学科实践性作业，小组同学开展如下活动。 (1)按照过滤操作要求，规范进行黄泥水的过滤。 ①过滤时，玻璃棒起到的作用是 。 ②过滤后，打开滤纸所看到的情况（灰色代表泥沙）最接近图中的 。 (2)水质监测TDS（溶解性总固体）是一项重要的指标，主要反映水中钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等离子的含量，不同水源TDS值的参考标准如表。 TDS值范围/PPM 0~9 10~60 60~100 100~300 >300 水源 纯净水 山泉水 净化水 自来水 污染水 ①镁离子的符号是 。 ②小组同学用TDS笔对某水样进行检测，TDS笔上显示的数字为201PPM，则该检测的水源可能是 。 (3)用自制的便携净水器（如图）对周边采集到的水样进行净化。 ①活性炭的作用是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 【变式3-2】某化学小组对水质检测、水的净化进行了学习 任务一：检测水质 (1)取适量河水检测其硬度，发现其中含较多可溶性钙、镁化合物，说明该水为 (填“软水”或“硬水”)。 任务二：自制净水器进行水的净化 【进行实验】 (2)自制简易净水器可以选择去底倒置的可乐瓶作为容器，现提供四种材料。容器中a、b处材料(材料间用纱布隔开)最合理的顺序为 (填“①②”或“②①”)。 (3)使用说明：使用一段时间后，有关物质吸附杂质已达饱和。这时清洗后可以继续使用的是纱布、细沙和 (填物质名称，下同)，需要更换的是棉花和 。 【观察现象】吸管处流下无色透明的水。 【反思评价】 (4)通过该自制净水器得到的水是 (填“混合物”或“纯净物”)，如果要饮用，生活中还需要对该水进行 。 基础达标 （24-25九年级上·四川·期末）某学习小组开展“自制净水器”的实践活动，完成下面小题。 1．任务一：调查参观。下列方法不属于自来水厂净水方法的是 A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏 2．任务二：制作净水器。某小组利用蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等设计了如下装置，下列说法合理的是 A．a进b出比b进a出净水效果更好 B．压实填充物可以加快净水速率 C．为使净水效果好②处一定填充石英砂 D．蓬松棉可除去水中可溶性杂质 3．任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．制作材料安全环保 B．操作简便净水效果好 C．作品设计简洁美观 D．净化后水的硬度更小 4．下列自来水生产过程，属于化学变化的是 A．静置沉降 B．砂池过滤 C．投药消毒 D．送水到家 5．下列有关说法正确的是 A．加入明矾，可吸附除去水中的钙、镁离子 B．加活性炭可吸附色素和异味，投药消毒过程中有新物质生成 C．自来水厂生产自来水常采用沉淀、过滤、吸附、煮沸、消毒等方法 D．生活中用电加热煮沸硬水时没有发生化学反应 6．（24-25八年级下·上海闵行·期中）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．该装置可以除去水中的色素 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该净水过程中只涉及物理变化 D．经该装置净化后的水为纯净物 7．（2025·辽宁·二模）居民饮用水主要来自水库、地下水等。下列在自来水厂净水过程中不涉及的是 A．静置沉降 B．杀菌消毒 C．蒸馏 D．吸附 8．（2025·广东·一模）便携式户外净水器能够除去河水中的钙离子、镁离子等微粒，达到过滤杂质和降低水中可溶性钙、镁化合物含量的目的。以下有关此净水器工作原理的分析，正确的一项是 A．该装置中的活性炭起到吸附的作用 B．该装置利用了蒸馏原理来降低水中可溶性钙、镁化合物含量 C．除去钙离子、镁离子的原理是静置沉淀 D．出水和入水的位置互换可增强净水效果 9．如图所示是某化学兴趣小组设计的可视化净水装置，下列说法正确的是     A．将水加压水分子变小更有利于净水 B．活性炭的作用是过滤和吸附 C．可视化装置可用塑料瓶或玻璃瓶等合成材料 D．该净水装置得到的水是纯净水 10．（24-25八年级下·山东淄博·期末）下图为某地区自来水的生产流程示意图，请回答下列问题： (1)向天然水中加入明矾作絮凝剂，明矾的作用是 。 (2)过滤池可除去水中难溶性固体杂质。在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是 。消毒剂的作用是 。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以用户要 后再饮用。 11．（24-25九年级上·辽宁丹东·期末）某化学实践小组的同学们在学习了水的相关知识后，设计了系列探究水的实践活动。 【任务一】自制净水器并进行水质检测 (1)图一中小卵石到活性炭三个过滤层，过滤掉的杂质颗粒越来越 (填“大”或“小”)。 (2)TDS值是水质的一项重要指标，它与水质关系如图二所示。同学们将净化后的水样用水质检测笔测得TDS值为159，根据水质纯度曲线图判断净化后的水质纯度为 。 综合应用 12．（2025·上海·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 13．（2025·河南·一模）家用净水器的广泛应用反映了人们对饮用水安全的重视。如图是某家用净水器的工作原理(其中棉的作用是除去泥沙、铁锈等，RO反渗透膜的作用是除去重金属、细菌、病毒等)，下列有关说法错误的是 A．棉可过滤除去水中的大颗粒物 B．活性炭能吸附水中一些溶解的杂质，除去异味 C．RO反渗透膜的作用相当于蒸馏操作 D．经过净水机处理后的水属于混合物 14．（2025·福建·一模）古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”，其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图，下列有关分析不正确的是 A．图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充 B．图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用 C．图2进水的方式具有更好的净水效果 D．经过图2装置净化过的水是纯净物 15．（24-25九年级上·山西·期末）市售家用净水器通常经过四级过滤，其原理如图所示，请为前三步选择合适的材料。以下选择正确的是 ①反渗透（RO）膜（去除重金属离子、细菌等）； ②颗粒活性炭； ③后置活性炭（进一步改善口感）； ④PP棉（去除泥沙、铁锈等大颗粒）。 A．②①④ B．①②④ C．④①② D．④②① 16．（2025·河北·一模）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 (1)设计：运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。如图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： 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自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有 (写一条)。 拓展培优 17．（24-25九年级上·四川·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 18．（2025·广西钦州·二模）项目式学习小组利用自制的简易净水器处理河水样品(如图所示)。下列关于该净水器的说法正确的是 A．经过该净化器净化后的河水是纯净物 B．只有石英砂起到过滤作用 C．活性炭的作用是除去水中的色素和异味 D．紫外线灯的作用是照明 19．（2023·湖南常德·中考真题）某校项目学习小组对本地水质检测产生了浓厚兴趣，对水质检测报告进行分析、对工业区污水处理后的水质成分进行了相关探究。 水质检测标准表(部分数据) 序号 分类 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 标准值 项目 1 水温(℃) 人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升≤1；周平均最大温降≤2 2 pH 6～9 3 溶解氧mg/L ≥ 7.5 6 5 3 2 4 高锰酸盐指数mg/L ≤ 2 4 6 10 15 5 总磷mg/L ≤ 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 6 总氮mg/L ≤ 0.2 0.5 1 1.5 2 某地水质检测数据 时间 项目/单位 测量值 水质类别 pH 7.31 ﹣ 2023年6月 溶解氧(mg/L) 7.43 Ⅱ 总氮(mg/L 0.26 Ⅱ 总磷(mg/L 0.19 ？ 高锰酸盐mg/L 1.91 Ⅰ （1）请结合水质分类标准判断，某地水质检测数据中其总磷的含量属于 类。 （2）项目小组通过分析发现，氮磷含量未达Ⅰ类，可能是由于工业废水处理不到位、生活用水排放、农业上 的不合理使用造成的。 （3）污水的处理和利用可缓解水资源紧缺。污水经处理达标后的用途是 (填写一种即可)。 20．生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。下图是长江中游某水质监测站在2015年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，下表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表： 水温/℃ 25 26 27 29 31 32 34 DO饱和值/mg·L-1 8.15 8.00 7.85 7.65 7.43 7.30 7.20 仔细观察实测数据和上表，回答问题： (1)上表中所列数据变化的本质原因 ； (2)某日，天气：晴；在凌晨零点，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达110%，造成上述现象的主要原因： ； (3)河水里的微生物使有机物（化学式以C6H10O5为代表）与溶解在水中的氧气作用转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标。当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010g·L-1，通过计算回答： ①该河段水体的BOD（生化需氧量）为 mg·L-1， ②该河段适合鱼类生存吗（设水温为25℃）结论及理由是： ； (4)水体富营养化，水中的溶氧就会急剧减少（甚至可降至零），导致“赤潮”或“水华”的发生，简要说明水中缺氧的原因 （打出一条即可）。 20 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $