内容正文:
课题1 水资源及其利用
题型01 人类拥有的水资源和保护水资源
题型02 自来水厂的净水步骤
题型03 常用的净水方法
题型04 过滤
题型05 硬水和软水
题型06 蒸馏
题型01 人类拥有的水资源和保护水资源
1、人类拥有的水资源
(1)地球水资源:海洋是地球上最大的储水库,淡水只约占地球水储量的2.53%。
(2)我国的水资源现状:总量相对较多,但人均水量 很少 ,且分布 不均 。
2、保护水资源
水资源短缺原因
(1)一方面人类生产和生活的用水量不断增加。
(2)另一方面水体污染也影响了水资源的利用。
水污染的
防治措施
(1)工业上采用新技术、新工艺减少污染物的产生。
(2)对工业“三废”进行综合利用,处理后再排放。
(3)农药、化肥要科学合理地使用,提倡使用农家肥。
(4)生活污水要集中处理后再排放
节约用水
应用新技术、改进工艺和改变用水习惯;可以大量节约工农业和生活用水,如工业用水重复使用、采用节水灌溉方式、推广节水器具等。
改变用水习惯
我国通过修建水库和实施跨流域调水等措施,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,为调配水资源和防洪发挥了重要作用。
【典例1】(2025九上·广东汕头期末)下列保护水资源的措施中,不合理的是
A.公共厕所使用节水龙头 B.用淘米后的水浇花
C.给农作物浇水采用喷灌 D.工业污水直接排放
【变式1-1】(2025·广东雷州模拟)电影中魔气污染海水的情节,是映射现实当中有人破坏水资源的行为,下列做法能起到保护水资源的作用的是
A.工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用
B.生活废水直接排放到江河中
C.将生活垃圾收集投海
D.大肆使用农药和化肥
【变式1-2】(2025·越秀模拟)空气和水是生命赖以生存的重要物质,下列关于空气和水的说法中正确的是
A.空气中的氧气可用于食品防腐
B.工业上一般采用分离空气的方法制取氧气
C.用过滤的方法可以把海水变为淡水
D.淡水占地球水储量的比例很高
【变式1-3】(2025九上·广东五华期末 节选)水是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.“爱护水资源,从我做起”。请写出一种你在生活中节约用水的措施: 。
题型02 自来水的净化步骤
自来水厂的净水步骤:天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
注意:(1)投药消毒的过程属于化学变化。
(2)所得自来水为混合物。
【典例2】(2025·广东) 下列关于自来水厂净水的说法错误的是( )
A.自来水厂的水源需要保护 B.明矾可使悬浮的杂质沉降
C.消毒除去水中部分微生物 D.自来水厂净水后得到纯水
【变式2-1】(2025九上·广东汕头期末)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
【变式2-2】(2024九上·广东天河期中)“城市因水而灵动,广州因珠江而秀美”。城市中的生活用水是经过自来水厂处理过的。如图是自来水厂净水过程流程图,下列有关说法中不正确的是
A.明矾可用作混凝剂
B.过滤可除去水中杂质离子
C.活性炭吸附池可以除去水中的色素和异味
D.经该净水过程得到的水仍是混合物
【变式2-3】饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。
任务一:调查参观
参观自来水厂,了解到自来水的生产过程如图1.
(1)根据图1信息,________池能除去水中的色素和异味,“投药消毒”过程中发生 ________(填“物理”或“化学”)变化。
任务二:检测水质
(2)TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2,某水样经测定的TDS值如图3,则该水样的水质纯度属于 ________。
任务三:动手制作
(3)兴趣小组自制了如图4所示的简易净水器,该净水器涉及的净水方法有 ________。
题型03 常用的净水方法
常用的净水方法
(1) 沉降
①静置沉降
②吸附沉降:加入混凝剂明矾,可以使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清。
明矾作用:使水中悬浮杂质较快沉降。
水下进上出充分过滤吸附
(2) 吸附:
活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性。活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质,还可以吸附一些溶解的杂质,除去异味,该过程属于物理变化。
(3) 过滤:分离固体和液体。(物理变化)
(4) 蒸馏: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。(物理变化)
适用范围:分离和提纯液态混合物,或除去混合在液体中的杂质。
【典例3】(2025·广东番禺模拟)关于水的净化,下列说法正确的是( )
A.家用自来水是纯净物 B.明矾能促进水中悬浮杂质沉降
C.活性炭可以使硬水转化为软水 D.过滤可使海水转化为饮用水
【变式3-1】(2024九下·广东期末)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.该装置能除去水中的色素和异味
B.硬水经过该装置后可转化成软水
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红
【变式3-2】(2024九上·广东茂名期中)如图是几种净水方法,其中叙述错误的是
A.图①净水程度最高
B.图④中粒状活性炭层的作用是吸附
C.上述净水方法中,能降低水的硬度的方法有②④
D.图③中漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止滤液溅出
【变式3-3】下列净化水的方法中净化程度最高的是
A.蒸馏 B.吸附 C.静置 D.过滤
题型04 过滤
过滤:
①适用范围:难溶性固体与液体的分离。
②实验仪器:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;实验用品:滤纸。
③实验装置:
④操作要点、操作说明及未规范操作可能产生的后果:
操作要点
操作说明
未规范操作可能产生的后果
一贴
滤纸紧贴漏斗内壁
如果滤纸未贴紧(留有气泡),会造成过滤速度慢
二低
滤纸边缘低于漏斗口
如果滤纸边缘高于漏斗口,液体可能会从漏斗外流下
漏斗内液面低于滤纸边缘
如果液面高于滤纸边缘,液体会不经滤纸过滤而流下
三靠
倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒
如果没有用玻璃棒引流,可能造成液滴飞溅
玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边
如果玻璃棒靠在单层滤纸这边,可能造成滤纸破损
漏斗下端紧靠烧杯内壁
如果没有紧靠,过滤速度变慢,同时可能造成液滴飞溅
【注意事项】:
(1)过滤后,滤液仍浑浊的可能原因:
滤纸破损;过滤时液面高于滤纸边缘;仪器不干净。
(2)玻璃棒在过滤中的作用:引流。
(3)如果过滤后的滤液仍然浑浊,接下来应如何操作?
更换滤纸并清洗仪器,重新过滤,直到滤液澄清。
【典例4】(2025·广东佛山模拟)准备过滤器时,折好滤纸并放入漏斗,用少量水将其润湿。下列错误的是
A.A B.B C.C D.D
【变式4-1】(2025九上·广东东莞期末)下列实验操作正确的是
A.读出液体体积
B.点燃酒精灯
C.取液后的胶头滴管
D.过滤
【变式4-2】(2025九上·广东广州期中)水是生命之源,下列有关水的说法中正确的是
A.过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度
B.经自制简易净水器净化后的水是纯净物
C.生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度
D.地球上总水储量很大,但淡水资源很少
【变式4-3】(2025九上·广东花都期末)膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一,这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示:
(1)超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似,该实验操作是: 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有 ,该仪器的作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,原因可能是 (填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损 b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘 d.滤纸没有紧贴漏斗内壁
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
题型05 硬水和软水
1、概念:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水;不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫作软水。
2、水垢的形成:在水加热或长久放置时,水中的可溶性钙、镁化合物会生成沉淀(水垢)。
3、硬水的危害:
①用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水结垢后,既浪费燃料,又易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。
4、硬水的软化:生活中通过煮沸可以降低水的硬度。
【典例5】(2025九上·广东四会期末)公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【变式5-1】(2025·广东汕尾模拟)下列有关说法正确的是
A.过滤后的河水属于纯净物
B.过滤后的河水一定是软水
C.明矾可使水中悬浮的杂质较快沉降
D.硬水中含有较少可溶性钙、镁化合物
【变式5-2】(2025九上·广东广州期中)水是生命之源,下列有关水的说法中正确的是
A.过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度
B.经自制简易净水器净化后的水是纯净物
C.生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度
D.地球上总水储量很大,但淡水资源很少
【变式5-3】(2024九上·广东花都期中)下列关于水的说法不正确的是
A.用硬水洗衣服洗不干净还会使衣服变硬
B.明矾可以使硬水转化为软水
C.自来水消毒过程中发生了化学变化
D.蒸馏能让海水变成淡水
题型06 蒸馏
蒸馏
1、实验装置
2、沸石(碎瓷片)的作用:防止液体暴沸;
3、冷凝管中水下进上出:充分冷凝水蒸气;
4、弃去最先得到的蒸馏水:可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。最终所得蒸馏水是纯净物。
5、简易装置的长导管相当于冷凝管:充分冷却水蒸气。
【典例6】某同学利用收集到的浑浊河水制成蒸馏水的实验过程如图。下列说法不正确的是
A.絮凝剂可用明矾
B.操作②的名称是蒸馏
C.取少量制取的蒸馏水,滴入肥皂水,振荡,观察到有大量浮渣
D.若固体D是活性炭,则液体E中的色素和异味比液体C明显减少
【变式6-1】(2025·广东清远模拟)如图简易净水装置及制取蒸馏水简易装置,下列说法正确的是
A.甲装置能得到纯净水
B.乙装置中蒸馏得到纯净水
C.乙装置中烧杯内水的作用是密封
D.甲装置位置b放的是活性炭,位置c放的是石英砂
【变式6-2】(2024九上·广东潮州期末)在生产、生活和实验中经常用到水。如图中甲为活性炭净水器示意图,乙是制取蒸馏水简易装置图,下列说法正确的是( )
A.图2甲中活性炭的作用是杀菌消毒
B.图2甲中水流下进上出是为了提高水的净化效果
C.图2乙中烧杯内水的作用是密封
D.图2乙经过蒸馏后的水仍然是硬水
【变式6-3】(2024九上·广东广州期中)小明同学参加江河环保实践活动,取一瓶珠江水带回实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)采用明矾净水最早见于《天工开物》一书,其作用是 。
(2)《茶经·四之器》记载了人们用一种铜制成的“水囊”工具,其作用的原理和过滤相同,都是为了 ,生活中可以代替实验室中的滤纸来过滤液体的物品有 (写一种),实验室中进行过滤操作时,下列做法错误的是 。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B.漏斗下端口要紧尚烧杯的内壁
C.滤纸与漏斗之间要留有气泡 D.滤纸边缘低于液面
(3)向滤液中加入活性炭以除去水样中的色素和异味属于 变化(填“化学”或“物理”)。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化,高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
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课题1 水资源及其利用
题型01 人类拥有的水资源和保护水资源
题型02 自来水厂的净水步骤
题型03 常用的净水方法
题型04 过滤
题型05 硬水和软水
题型06 蒸馏
题型01 人类拥有的水资源和保护水资源
1、人类拥有的水资源
(1)地球水资源:海洋是地球上最大的储水库,淡水只约占地球水储量的2.53%。
(2)我国的水资源现状:总量相对较多,但人均水量 很少 ,且分布 不均 。
2、保护水资源
水资源短缺原因
(1)一方面人类生产和生活的用水量不断增加。
(2)另一方面水体污染也影响了水资源的利用。
水污染的
防治措施
(1)工业上采用新技术、新工艺减少污染物的产生。
(2)对工业“三废”进行综合利用,处理后再排放。
(3)农药、化肥要科学合理地使用,提倡使用农家肥。
(4)生活污水要集中处理后再排放
节约用水
应用新技术、改进工艺和改变用水习惯;可以大量节约工农业和生活用水,如工业用水重复使用、采用节水灌溉方式、推广节水器具等。
改变用水习惯
我国通过修建水库和实施跨流域调水等措施,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,为调配水资源和防洪发挥了重要作用。
【典例1】(2025九上·广东汕头期末)下列保护水资源的措施中,不合理的是
A.公共厕所使用节水龙头 B.用淘米后的水浇花
C.给农作物浇水采用喷灌 D.工业污水直接排放
【答案】D
【解析】A、公共厕所用节水龙头,能减少用水量,合理。
B、淘米水浇花,实现水的重复利用,合理。
C、农作物浇水用喷灌,提高水资源利用率,合理。
D、工业污水含污染物,直接排放会污染水体,不合理。
故选D。
【变式1-1】(2025·广东雷州模拟)电影中魔气污染海水的情节,是映射现实当中有人破坏水资源的行为,下列做法能起到保护水资源的作用的是
A.工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用
B.生活废水直接排放到江河中
C.将生活垃圾收集投海
D.大肆使用农药和化肥
【答案】A
【解析】A、工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用,可以节约水资源,有利于保护水资源,A正确;
B、将生活废水直接排放到江河中,会污染水资源,B错误;
C、生活垃圾中含有很多有害物质,投入海中会污染水资源,C错误;
D、农药和化肥中含有很多有害物质,大肆使用会污染水资源,D错误;
故答案为:A。
【变式1-2】(2025·越秀模拟)空气和水是生命赖以生存的重要物质,下列关于空气和水的说法中正确的是
A.空气中的氧气可用于食品防腐
B.工业上一般采用分离空气的方法制取氧气
C.用过滤的方法可以把海水变为淡水
D.淡水占地球水储量的比例很高
【答案】B
【解析】A、氧气具有氧化性,不能用于食品防腐,说法错误,不符合题意;
B、工业上利用氮气、氧气的沸点不同,采用分离液态空气的方法制取氧气,说法正确,符合题意;
C、过滤只能除去水中的难溶性杂质,不能除去水中的可溶性杂质,不能把海水变为淡水,说法错误,不符合题意;
D、地球上的水储量是丰富的,但可供利用的淡水资源很少,约占全球水储量的2.53%,说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【变式1-3】(2025九上·广东五华期末 节选)水是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.“爱护水资源,从我做起”。请写出一种你在生活中节约用水的措施: 。
【答案】用洗菜水浇花(合理即可)
【解析】生活中节约用水的措施有很多,比如用洗菜水浇花(一水多用)、及时关闭水龙头等。
题型02 自来水的净化步骤
自来水厂的净水步骤:天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
注意:(1)投药消毒的过程属于化学变化。
(2)所得自来水为混合物。
【典例2】(2025·广东) 下列关于自来水厂净水的说法错误的是( )
A.自来水厂的水源需要保护 B.明矾可使悬浮的杂质沉降
C.消毒除去水中部分微生物 D.自来水厂净水后得到纯水
【答案】D
【解析】自来水厂的净化过程有沉淀、过滤、吸附、消毒、配送。
A、自来水厂的水源需要保护,防止水体受到污染来危害人体健康,该说法正确,不符合题意;
B、明矾可使悬浮的杂质进行沉降,该说法正确,不符合题意;
C、消毒的过程中破坏了水中微生物的内部结构,使微生物失去活性,故消毒可以除去水中部分微生物,该说法正确,不符合题意;
D、自来水厂净水后得到水中含有少量的溶于水的杂质,故自来水厂净化后水是混合物,不是纯水,该说法错误,符合题意。
故答案为:D.
【变式2-1】(2025九上·广东汕头期末)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
【解析】A、静置沉降是大颗粒沉淀,无新物质生成,属于物理变化。B、砂池过滤除去悬浮物,无新物质生成,属于物理变化。
C、投药消毒使蛋白质变性,有新物质生成,属于化学变化。
D、送水到家是水的位置变化,无新物质生成,属于物理变化。
故选C。
【变式2-2】(2024九上·广东天河期中)“城市因水而灵动,广州因珠江而秀美”。城市中的生活用水是经过自来水厂处理过的。如图是自来水厂净水过程流程图,下列有关说法中不正确的是
A.明矾可用作混凝剂
B.过滤可除去水中杂质离子
C.活性炭吸附池可以除去水中的色素和异味
D.经该净水过程得到的水仍是混合物
【答案】B
【解析】A、明矾溶于水形成胶状物, 吸附悬浮杂质加速沉降, 可用作混凝剂,正确;
B、过滤只能除去不溶性固体杂质(如泥沙 ), 不能除去离子(如钙、镁离子 ),错误;
C、活性炭有吸附性, 可除去水中色素和异味,正确;
D、净水后仍含可溶性杂质(如矿物质 ), 是混合物,正确;
故选B。
【变式2-3】饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。
任务一:调查参观
参观自来水厂,了解到自来水的生产过程如图1.
(1)根据图1信息,________池能除去水中的色素和异味,“投药消毒”过程中发生 ________(填“物理”或“化学”)变化。
任务二:检测水质
(2)TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2,某水样经测定的TDS值如图3,则该水样的水质纯度属于 ________。
任务三:动手制作
(3)兴趣小组自制了如图4所示的简易净水器,该净水器涉及的净水方法有 ________。
【答案】(1) 活性炭 化学
(2) 一般
(3) 过滤、吸附和杀菌消毒
【解析】(1)活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味,即图中活性炭池能除去水中的色素和异味;“投药消毒”过程中,消毒剂与水中的细菌等物质发生反应,有新物质生成,所以发生的是化学变化;
故答案为:活性炭;化学变化;
(2)从图2可知,TDS值越大,水质纯度越低,由图3可知,该水样的TDS值为159ppm,所以该水样的水质纯度属于一般;
故答案为:一般;
(3)由图中简易净水器可知,小卵石、石英砂起到过滤的作用,活性炭起到吸附的作用,紫外灯起到杀菌消毒的作用,所以该净水器涉及的净水方法有过滤、吸附和杀菌消毒;
故答案为:过滤、吸附和杀菌消毒。
题型03 常用的净水方法
常用的净水方法
(1) 沉降
①静置沉降
②吸附沉降:加入混凝剂明矾,可以使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清。
明矾作用:使水中悬浮杂质较快沉降。
水下进上出充分过滤吸附
(2) 吸附:
活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性。活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质,还可以吸附一些溶解的杂质,除去异味,该过程属于物理变化。
(3) 过滤:分离固体和液体。(物理变化)
(4) 蒸馏: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。(物理变化)
适用范围:分离和提纯液态混合物,或除去混合在液体中的杂质。
【典例3】(2025·广东番禺模拟)关于水的净化,下列说法正确的是( )
A.家用自来水是纯净物 B.明矾能促进水中悬浮杂质沉降
C.活性炭可以使硬水转化为软水 D.过滤可使海水转化为饮用水
【答案】B
【解析】A. 家用自来水中含有可溶性杂质,属于混合物,故A不符合题意;
B. 明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,故B符合题意;
C. 煮沸能使硬水转化成软水,活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味,不能使硬水转化成软水,故C不符合题意;
D. 过滤只能除去不溶性杂质,不能除去海水中可溶性盐类物质,不能将海水转化成饮用水,故D不符合题意。
故答案为:B。
【变式3-1】(2024九下·广东期末)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.该装置能除去水中的色素和异味
B.硬水经过该装置后可转化成软水
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红
【答案】B
【解析】A、该装置中的活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,该说法正确,不符合题意;
B、该简易净水器,不能减少水中钙、镁离子化合物的含量,不能把硬水转化为软水,该说法错误,符合题意;
C、装置中的小卵石和石英砂能除去不溶于水的物质,起过滤作用,该说法正确,不符合题意;
D、草木灰中含有碳酸钾,碳酸钾易溶于水,溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,所以草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【变式3-2】(2024九上·广东茂名期中)如图是几种净水方法,其中叙述错误的是
A.图①净水程度最高
B.图④中粒状活性炭层的作用是吸附
C.上述净水方法中,能降低水的硬度的方法有②④
D.图③中漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止滤液溅出
【答案】C
【解析】A、蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到纯净的水,净化程度最高,不符合题意;
B、活性炭具有吸附性, ④中粒状活性炭层的作用是吸附 ,不符合题意;
C、 ④ 活性炭的吸附作用只能除去水中色素和异味,不能降低水的硬度,符合题意;
D、过滤时漏斗下端紧靠烧杯内壁,防止滤液溅出,不符合题意。
故答案为:C。
【变式3-3】下列净化水的方法中净化程度最高的是
A.蒸馏 B.吸附 C.静置 D.过滤
【答案】A
【解析】A.蒸馏得到的是纯净物蒸馏水,蒸馏是净水程度最高的方法,正确;
B.吸附可加入活性炭,吸附色素和异味;明矾吸附水中悬浮性小颗粒,错误;
C.静置除去的是水中不溶性大颗粒,不能除去其他杂质,错误;
D.过滤指的是固液分离的操作,不能除去可溶性杂质,错误;
故答案为A。
题型04 过滤
过滤:
①适用范围:难溶性固体与液体的分离。
②实验仪器:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;实验用品:滤纸。
③实验装置:
④操作要点、操作说明及未规范操作可能产生的后果:
操作要点
操作说明
未规范操作可能产生的后果
一贴
滤纸紧贴漏斗内壁
如果滤纸未贴紧(留有气泡),会造成过滤速度慢
二低
滤纸边缘低于漏斗口
如果滤纸边缘高于漏斗口,液体可能会从漏斗外流下
漏斗内液面低于滤纸边缘
如果液面高于滤纸边缘,液体会不经滤纸过滤而流下
三靠
倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒
如果没有用玻璃棒引流,可能造成液滴飞溅
玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边
如果玻璃棒靠在单层滤纸这边,可能造成滤纸破损
漏斗下端紧靠烧杯内壁
如果没有紧靠,过滤速度变慢,同时可能造成液滴飞溅
【注意事项】:
(1)过滤后,滤液仍浑浊的可能原因:
滤纸破损;过滤时液面高于滤纸边缘;仪器不干净。
(2)玻璃棒在过滤中的作用:引流。
(3)如果过滤后的滤液仍然浑浊,接下来应如何操作?
更换滤纸并清洗仪器,重新过滤,直到滤液澄清。
【典例4】(2025·广东佛山模拟)准备过滤器时,折好滤纸并放入漏斗,用少量水将其润湿。下列错误的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】过滤器的正确操作的顺序为将滤纸对折一次,再对一次,然后将滤纸按一侧一层,一侧三层打开呈漏斗状,将折叠好的滤纸放入漏斗中,用水湿润使其紧贴漏斗内壁,注意滤纸边缘要低于漏斗边缘,D中滤纸没有紧贴漏斗内壁,与漏斗壁存在气泡。
故选:D。
【变式4-1】(2025九上·广东东莞期末)下列实验操作正确的是
A.读出液体体积
B.点燃酒精灯
C.取液后的胶头滴管
D.过滤
【答案】A
【解析】A、量筒读数时视线与量筒内凹液面的最低处保持水平,符合题意;
B、酒精灯要用火柴点燃,禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯,不符合题意;
C、取液后的胶头滴管不能平放在桌面上,不符合题意;
D、过滤时要用玻璃棒引流,不符合题意;
故答案为:A。
【变式4-2】(2025九上·广东广州期中)水是生命之源,下列有关水的说法中正确的是
A.过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度
B.经自制简易净水器净化后的水是纯净物
C.生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度
D.地球上总水储量很大,但淡水资源很少
【答案】D
【解析】A. 过滤时,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅拌,否则会导致滤纸破损,故错误;
B. 经自制简易净水器净化后的水还含有很多可溶性杂质,属于混合物,故错误;
C. 实验室采用蒸馏的方法降低水的硬度,生活中采用加热煮沸的方法降低水的硬度,故错误;
D. 地球上总水储量虽然很大,但淡水很少,故正确。
故答案为:D。
【变式4-3】(2025九上·广东花都期末)膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一,这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示:
(1)超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似,该实验操作是: 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有 ,该仪器的作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,原因可能是 (填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损 b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘 d.滤纸没有紧贴漏斗内壁
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)过滤;玻璃棒;引流;ac
(2)水分子;纯净物
(3)>
【解析】(1)过滤是分离难溶性固体和液体的操作,超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作过滤类似;
在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有玻璃棒,该仪器的作用是引流;
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;
a、漏斗内的滤纸有破损,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,故符合题意;
b、漏斗下端没有靠在烧杯内壁,会造成滤液飞溅,不会造成滤液仍浑浊,故不符合题意;
c、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,故符合题意;
d、滤纸没有紧贴漏斗内壁,会使过滤速度过慢,但不会使滤液仍浑浊,故不符合题意;
故答案为:ac。
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的水分子可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作;
淡化膜技术处理后得到的水只含有水一种物质,属于纯净物。
(3)超滤膜适用于在一定压力下通过膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来,淡化膜适用于在加压情况下海水中的水分子可以透过淡化膜(其它离子不能透过),可判断超滤膜的孔径>淡化膜的孔径。
题型05 硬水和软水
1、概念:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水;不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫作软水。
2、水垢的形成:在水加热或长久放置时,水中的可溶性钙、镁化合物会生成沉淀(水垢)。
3、硬水的危害:
①用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水结垢后,既浪费燃料,又易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。
4、硬水的软化:生活中通过煮沸可以降低水的硬度。
【典例5】(2025九上·广东四会期末)公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【答案】C
【解析】A、自来水中含有多种可溶性及不溶性杂质,属于混合物,该说法正确,不符合题意;
B、活性炭具有较强的吸附能力,能够除去水中的异味,该说法正确,不符合题意;
C、超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质,但不能除去水中可溶性钙、镁化合物,不能降低水的硬度,该说法错误,符合题意;
D、紫外线能使蛋白质变性,因此紫外线消毒灯能用来杀菌消毒,该说法正确,不符合题意。
故答案为:C.
【变式5-1】(2025·广东汕尾模拟)下列有关说法正确的是
A.过滤后的河水属于纯净物
B.过滤后的河水一定是软水
C.明矾可使水中悬浮的杂质较快沉降
D.硬水中含有较少可溶性钙、镁化合物
【答案】C
【解析】A、过滤后的河水中依然存在可溶性杂质,所以仍为混合物,故说法错误;
B、过滤后的河水中还含有可溶性杂质,仍是硬水,故说法错误;
C、明矾溶于水生成胶状物,可吸附悬浮杂质并促使其沉降,故说法正确;
D、硬水中含较多可溶性钙、镁化合物,故说法错误。
故选C。
【变式5-2】(2025九上·广东广州期中)水是生命之源,下列有关水的说法中正确的是
A.过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度
B.经自制简易净水器净化后的水是纯净物
C.生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度
D.地球上总水储量很大,但淡水资源很少
【答案】D
【解析】A. 过滤时,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅拌,否则会导致滤纸破损,故错误;
B. 经自制简易净水器净化后的水还含有很多可溶性杂质,属于混合物,故错误;
C. 实验室采用蒸馏的方法降低水的硬度,生活中采用加热煮沸的方法降低水的硬度,故错误;
D. 地球上总水储量虽然很大,但淡水很少,故正确。
故答案为:D。
【变式5-3】(2024九上·广东花都期中)下列关于水的说法不正确的是
A.用硬水洗衣服洗不干净还会使衣服变硬
B.明矾可以使硬水转化为软水
C.自来水消毒过程中发生了化学变化
D.蒸馏能让海水变成淡水
【答案】B
【解析】A、硬水中含有较多钙、镁离子,肥皂水和钙、镁离子反应会产生大量浮渣,既浪费肥皂,又导致衣服洗不干净并使衣物变硬,故A正确;
B、含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水,明矾溶于水生成胶状物可吸附悬浮杂质并加速其沉降,不能除去水中的钙镁离子,不能使硬水转化为软水,故B错误;
C、有新物质生成的变化叫化学变化,自来水消毒过程中,有新物质生成,发生化学变化,故C正确;
D、蒸馏可是把水加热变成水蒸气,水蒸气冷凝得到蒸馏水,蒸馏过程除去水中的所有杂质,所以蒸馏能让海水变成淡水,故D正确;
故答案为:B。
题型06 蒸馏
蒸馏
1、实验装置
2、沸石(碎瓷片)的作用:防止液体暴沸;
3、冷凝管中水下进上出:充分冷凝水蒸气;
4、弃去最先得到的蒸馏水:可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。最终所得蒸馏水是纯净物。
5、简易装置的长导管相当于冷凝管:充分冷却水蒸气。
【典例6】某同学利用收集到的浑浊河水制成蒸馏水的实验过程如图。下列说法不正确的是
A.絮凝剂可用明矾
B.操作②的名称是蒸馏
C.取少量制取的蒸馏水,滴入肥皂水,振荡,观察到有大量浮渣
D.若固体D是活性炭,则液体E中的色素和异味比液体C明显减少
【答案】C
【解析】A、明矾溶于水形成絮状物,可吸附水中悬浮物质,使之沉降,则所加絮凝剂可以是明矾,不符合题意;
B、操作②从液体E中得到蒸馏水,该操作为蒸馏,不符合题意;
C、蒸馏水中几乎不含钙镁化合物等杂质,属于软水,加入肥皂水振荡,会产生大量泡沫,很少浮渣,符合题意;
D、活性炭具有吸附性,能够吸附色素和异味,所以若固体D是活性炭,则液体E中的色素和异味比液体C明显减少,不符合题意;
故答案为:C。
【变式6-1】(2025·广东清远模拟)如图简易净水装置及制取蒸馏水简易装置,下列说法正确的是
A.甲装置能得到纯净水
B.乙装置中蒸馏得到纯净水
C.乙装置中烧杯内水的作用是密封
D.甲装置位置b放的是活性炭,位置c放的是石英砂
【答案】B
【解析】A、甲装置只能除去不溶性杂质和色素、异味,不能除去水中其他可溶性杂质,不能得到纯水,不符合题意;
B、蒸馏可以除去水中的所有杂质,图乙经过蒸馏后的水是纯净水,符合题意;
C、图乙中烧杯内水的作用是降温,增强水蒸气的冷凝效果,不符合题意;
B、石英砂是用来过滤较小颗粒的不溶物,活性炭主要用于吸附色素和异味,甲装置石英砂应放在活性炭上面,不符合题意;
故答案为:B。
【变式6-2】(2024九上·广东潮州期末)在生产、生活和实验中经常用到水。如图中甲为活性炭净水器示意图,乙是制取蒸馏水简易装置图,下列说法正确的是( )
A.图2甲中活性炭的作用是杀菌消毒
B.图2甲中水流下进上出是为了提高水的净化效果
C.图2乙中烧杯内水的作用是密封
D.图2乙经过蒸馏后的水仍然是硬水
【答案】B
【解析】A项,活性炭的作用是吸附物质,没有杀毒消菌的作用,不符合题意;
B项,水流从下进入上可以让水更好的接触过滤材料,可以提高净水的效果,符合题意;
C项,乙中烧杯内的水是为了更好的冷凝水蒸气,可以更快地得到蒸馏水,不符合题意;
D项,蒸馏过后的水就是软水,不符合题意;
故答案为:B.
【变式6-3】(2024九上·广东广州期中)小明同学参加江河环保实践活动,取一瓶珠江水带回实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)采用明矾净水最早见于《天工开物》一书,其作用是 。
(2)《茶经·四之器》记载了人们用一种铜制成的“水囊”工具,其作用的原理和过滤相同,都是为了 ,生活中可以代替实验室中的滤纸来过滤液体的物品有 (写一种),实验室中进行过滤操作时,下列做法错误的是 。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B.漏斗下端口要紧尚烧杯的内壁
C.滤纸与漏斗之间要留有气泡 D.滤纸边缘低于液面
(3)向滤液中加入活性炭以除去水样中的色素和异味属于 变化(填“化学”或“物理”)。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化,高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
【答案】(1)使水中悬浮的杂质沉降
(2)除去水中难溶性杂质;口罩;CD
(3)物理
(4)+6
(5)以防加热时出现暴沸
【解析】(1)明矾溶于水后形成胶体状物质,能够吸附水中的悬浮杂质,使之沉降,加快水的净化速率。
(2)过滤就是进行固液分离,在水的净化过程中,“水囊”的作用是除去水中难溶性杂质;
代替实验室中的滤纸来过滤液体的物品有口罩或者棉花;
A 、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边,防止玻璃棒戳破滤纸,正确但不符合题意;
B、漏斗下端口要紧靠烧杯的内壁,防止滤液飞溅,正确但不符合题意;
C、滤纸要紧贴漏斗内壁,不能有气泡,错误不符合题意;
D、液面要低于滤纸边缘,避免浊液沿滤纸与漏斗内壁的缝隙流下,造成滤液浑浊,错误符合题意;
故答案为:CD。
(3)活性炭吸附颜色、异味,无新物质产生,属于物理变化。
(4)化合物中钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则(+1)×2+x+(-2)×4=0,x=+6,所以高铁酸钠中铁元素的化合价为+6。
(5)制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片可以防止加热时液体出现暴沸,故填防止加热时出现暴沸。
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