第4章 水与人类 第8讲 海洋探索及水的净化-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义（浙教版2024）

本讲义聚焦“海洋探索及水的净化”核心内容，从纯净物与混合物的概念辨析切入，衔接海水制取盐的蒸发结晶原理，再到精盐提纯的过滤、蒸发等实验操作，延伸至水的净化方法（沉淀、过滤、吸附、消毒），并通过分离提纯应用、实验误差分析及易错点总结构建完整知识支架。 该资料以实验探究为核心，通过“海水制盐”“精盐提纯”等实验步骤设计，培养学生科学思维与探究实践能力，如过滤操作“一贴二低三靠”规范、玻璃棒作用辨析等实例，强化科学观念应用。课中辅助教师实验教学，课后易错点总结助力学生查漏补缺，提升知识掌握度。

第4章 水与人类 第8讲 海洋探索及水的净化 总体构架 · 纯净物和混合物件 · 海水制取盐 · 精盐提纯 · 冷却热饱和溶液法制硫酸铜晶体 · 水的净化 · 分离提纯实验原理的应用 · 实验误差分析 · 日常生活中水的简易净化 · 特殊场合下水的净化 · 易错点1：混淆粗盐提纯实验中玻璃棒的作用 · 易错点2：对粗盐提纯实验的操作不熟悉 · 易错点3:不能正确对常见的水进行分类 · 综合考查粗盐提纯实验 · 综合考查水的知识 一、纯净物和混合物 混合物 纯净物 定义 由两种或两种以上物质混合而成的物质 由一种物质组成的物质 性质 无固定的物理性质，各成分保持各自的性质 有固定的物理性质和化学性质 表示 方法 多种成分，不能用某一化学符号表示 单一成分，可用化学符号表示 常见 实例 空气、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等 氧气(O 2)、二氧化碳(CO2)、氮气(N 2)等 联系 【易错提示】区分纯净物和混合物的方法： 根据所含物质的种类来判断，如洁净的空气是混合物、冰水共存物是纯净物。不要被“洁净”“混合”等字词迷惑。 【例1】下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是( ) A. 二氧化碳 液氮 B. 洁净的空气 矿泉水 C. 红磷 牛奶 D. 纯净水 冰水共存物 解题秘方：本题可结合纯净物、混合物的概念，用排除法来解答。 【答案】C 【解析】洁净的空气、矿泉水、牛奶、纯净水属于混合物，B、D 不符合题意；二氧化碳、液氮、红磷、冰水共存物都是纯净物，则正确答案为C。 二、海水制取盐 1.海水中的主要物质 海洋是一个巨大的资源宝库，蕴含着丰富的资源，主要有海洋生物资源、海洋矿物资源、海洋动力资源、海洋化学资源等。 利用风吹和日晒使水分蒸发，可以将食盐从海水中结晶析出，海水晒盐主要过程如下： 2.实验探究：从海水制取粗盐 根据海水中主要物质的质量分数和溶解度随温度变化情况，设计实验方案将氯化钠从海水（可以用自制海水代替）中分离出来并绘制实验操作图，注明操作注意事项。 （1）实验目的：将氯化钠从海水中分离出来。 （2）实验原理：海水中氯化钠的质量分数约为2.7 %，氯化钠的溶解度受温度的变化影响不大。因此适宜选用蒸发结晶法进行分离。 （3）实验用品：铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。 （4）实验操作如图所示。 ①加热过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。 ②当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。 物质分离的一般思路与方法（如图所示） 温馨提示:海水中溶解有多种盐分，包括多种元素，它们构成海水中的有机物和无机物。其中每千克海水中含量在1 mg 以上的元素有12 种，包括氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅和氟，它们约占海水中全部盐分元素含量的99.9%。 【例2】如图所示是利用海水提取粗盐的过程。根据海水晒盐的原理，下列说法中：①海水进入贮水池，海水的成分基本不变；②在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加；③在蒸发池中，海水中水的质量逐渐增加；④析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液。其中说法正确的是（ ） A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 解题秘方：理解该过程中每一流程的原理，结合题意进行分析。 【答案】C 【解析】海水引入贮水池，海水的成分基本不变，①正确；蒸发池中，在NaCl未达到饱和状态析出晶体之前，海水中氯化钠的质量保持不变，蒸发过程中水的质量一直在减少，②③错误；析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液，④正确；故C正确。 三、精盐提纯 1.过滤实验操作 （1）实验原理：除去液体中的不溶性杂质。 （2）实验仪器及用品 铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸等。 （3）实验操作 ① “一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁 ②“二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘 ③“三靠”：烧杯嘴靠在玻璃棒的中下部；玻璃棒末端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁 【实验提示】进行过滤实验时： （1）滤纸用水润湿后紧贴漏斗内壁，否则会影响过滤速率。 （2）倾倒液体时，要注意观察液面不能超过滤纸的边缘，否则会影响过滤效果。 （3）漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止滤液溅出。 （4）不能直接将待过滤液倒入漏斗中，应用玻璃棒引流，以防液体溅出或冲破滤纸。 【例3-1】初中科学实验技能考查中，小波抽到的是“水的净化”，请你与小波一起实验，并回答下列问题。 （1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是______。 （2）小波准备按如图所示装置进行实验时，发现装置存在两处明显错误，请指出： ①________________________； ②________________________； 纠正错误后，接下来的操作可除去水样中的______（填“可溶性”或“不溶性”）杂质。 （3）小波将浑浊水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是________________________（写出两点即可），然后小波进行了有效处理，使水样澄透明。 解题秘方：直接根据过滤操作中的“一贴二低三靠”来找错误。 【答案】（1）漏斗；引流 【解析】（1）过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，玻璃棒的作用是引流。（2）图中过滤操作的错误主要有：没有用玻璃棒引流，直接倾倒液体；漏斗下端的管口没有紧靠烧杯的内壁，造成液滴飞溅；（3）过滤后水样仍浑浊，过滤效果不佳的原因可能有：滤纸破损，漏斗内液面高于滤纸的边缘，承接滤液的仪器不洁净等。 （2）没有用玻璃棒引流；漏斗下端管口没有紧靠烧杯的内壁；不溶性 （3）滤纸破损，漏斗内液面高于滤纸的边缘（或承接滤液的烧杯不洁净等） 【变式训练3-1】下列各组混合物，可用溶解、过滤的方法分离的是（ ） A.酒精和水 B.食盐水 C.食盐和泥沙 D.铁粉和铜粉 【答案】C 【解析】A、酒精是可以溶于水的，不可用过滤的方法分离，故A错误；B、食盐可溶于水，不能用过滤法进行分离，故B错误；C、食盐可溶于水，泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离，故C正确；D、铁粉和铜粉均不溶于水，不能用过滤的方法，故D错误。 2.粗盐中难溶性杂质的去除 由于氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，所以采用蒸发结晶的方法获得氯化钠晶体。实验流程图如下： （1）实验步骤、仪器及操作 步骤 称量、溶解 过滤 蒸发 计算产率 操作注意点 1.称量时，“左物右码 2.溶解时用玻璃棒搅拌 一贴、二低、三靠 当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干 用玻璃棒把固体转移到纸上 所用仪器 烧杯、玻璃棒、托盘天平、量筒等 烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台（带铁圈） 蒸发皿、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、酒精灯 玻璃棒、坩埚钳、托盘天平 玻璃棒的作用 加速溶解 引流 使滤液受热均匀，防止液滴飞溅 转移固体 【特别提醒】蒸发时需要注意以下几点： ①蒸发皿可直接加热，不需垫陶土网，蒸发时倒入液体的体积不超过蒸发皿容积的2/3。 ②蒸发时，不断用玻璃棒搅拌。 ③待蒸发皿内出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干，绝不能加热至滤液完全蒸干，否则会造成固体飞溅。 （2）产率的计算及误差分析 ①产率计算：用玻璃棒把蒸干后得到的固体转移到滤纸上，称量可得精盐质量，根据精盐的产率计算即可。 ②产率误差分析 【例3-2】某化学兴趣小组的同学做粗盐提纯实验，如图所示是同学们做粗盐提纯实验的示意图，请回答下列问题： （1）操作③中玻璃棒搅拌的作用是__________________。 （2）操作⑥中的错误是__________________。 （3）粗盐提纯实验中的操作顺序为____________（填操作序号），以及称量精盐并计算产率。 （4）操作④中，当观察到蒸发皿内____________时，停止加热，利用余热蒸干剩余液体。 解题秘方：结合粗盐提纯的基本步骤（溶解→过滤→蒸发）和每一步骤的操作要领来答题。 【答案】（1）加快粗盐的溶解速率 （2）未用玻璃棒引流 （3）①⑤②③⑥④ （4）出现较多量固体 【解析】（1）操作③是溶解操作，玻璃棒的作用是加快粗盐的溶解速率；（2）操作⑥是过滤操作，图中直接倾倒待过滤液，没有用玻璃棒引流；（3）粗盐提纯的步骤为：称量、溶解、过滤（把不溶物除去）、蒸发（得到食盐晶体）、称量精盐、计算产率，操作的先后顺序是①⑤②③⑥④；（4）蒸发时，待蒸发皿中出现较多量的固体时，即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干。 【变式训练3-2】粗盐中难溶性杂质的去除过程中，涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是（ ） A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上 B.粗盐溶解时，要用玻璃棒不断搅拌 C.蒸发时，在恰好蒸干时停止加热 D.过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁 【答案】C 【解析】A、称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上，故选项说法正确。B、粗盐溶解时，要用玻璃棒不断搅拌，故选项说法正确。C、蒸发时，待蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，故选项说法错误。D、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁，故选项说法正确。 【变式训练3-3】在粗盐提纯实验操作中有错误的是（　　） A．过滤时，玻璃棒与三层滤纸的一边接触 B．过滤时，漏斗下端紧贴烧杯内壁 C．蒸发时，加入的液体不超过蒸发皿容积的 D．蒸发时，加热持续到把水蒸干为止 【答案】D 【解析】A、过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤时，玻璃棒与三层滤纸的一边接触，故选项说法正确。B、过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则，漏斗下端紧贴烧杯内壁，以防止滤液溅出，故选项说法正确。C、蒸发时，加入的液体不超过蒸发皿容积的，故选项说法正确。D、蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余水分蒸干，故选项说法错误。 四、冷却热饱和溶液法制硫酸铜晶体 【例4】小金为制备硫酸铜晶体，配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液，并观察晶体的生长，如图甲所示。静置冷却一段时间后，发现晶体生长，如图乙所示。 （1）图乙中的溶液______（填“是”或“不是”）饱和溶液。 （2）根据图甲和图乙推断，硫酸铜的溶解度随温度升高而______（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）若想要获得更大块的硫酸铜晶体，接下来的操作是________________。（写出一种即可） 【答案】（1）是；（2）变大；（3）更换新的热饱和溶液，重新实验。（或放入温度更低的地方，进一步降温）（答案不唯一）。 【解析】（1）静置冷却一段时间后，发现晶体生长，有晶体析出，说明图乙中的溶液是饱和溶液。 （2）根据图甲和图乙推断，硫酸铜热饱和溶液降温后有晶体析出，说明硫酸铜的溶解度随温度升高而变大； （3）若想要获得更大块的硫酸铜晶体，就是要析出更多的晶体，接下来的操作是更换新的热饱和溶液，重新实验。（或放入温度更低的地方，进一步降温）。 五、水的净化 1.自然界中的水都属于混合物，蒸馏水、纯净水属于纯净物。 2.自来水的净化方法 自来水厂净水过程如图所示： （1）沉淀：加入絮凝剂——明矾，明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中的杂质，使之沉降达到净水的目的。 （2）过滤：除去水中不溶性的固体杂质。 （3）吸附：常利用活性炭吸附水中的一些溶于水的杂质和过滤一些难溶的杂质。 （4）消毒：自来水厂常用氯气（Cl₂）消毒，也可用漂白粉、二氧化氯（ClO₂）等物质消毒，生活中可用煮沸的方法来杀菌消毒。 【方法点拨】过滤、吸附、蒸馏都是净化水的方法，根据它们的净化原理可比较对水的净化程度： 净水方法 除去的杂质 净化程度 静置沉淀 不溶性杂质 由上至下净化程度由低到高 过滤 不溶性杂质 吸附 不溶性杂质和部分可溶性杂质、色素、异味 蒸馏 不溶性杂质和可溶性杂质 【误区警示】（1）自然界的水中含有一些难溶、可溶的杂质，自然界中澄清透明、无色无味的水也都是混合物。 （2）自来水净化方法中，过滤、吸附过程中发生物理变化，消毒过程中发生化学变化。 （3）天然水经过净化处理后除去了水中的一些杂质，得到的自来水仍然为混合物。 【例4】自来水厂净水过程示意图如图所示，有关说法正确的是（ ） A.加絮凝剂是为了消毒杀菌 B.过滤可除去水中的可溶性杂质 C.活性炭主要起到吸附作用 D.配水泵出来的水是纯净物 解题秘方：结合过滤、吸附、消毒的净水原理来分析解题。 【答案】C 【解析】加絮凝剂是为了使水中悬浮杂质沉降；过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性杂质；吸附可以除去水中色素、异味等，常用的吸附剂是活性炭；投药的作用是杀菌消毒；经过上述处理后得到的水仍然含有一些可溶性杂质，不是纯净物。 【变式训练4】自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不采用的方法是（ ） A.蒸馏 B.沉淀 C.过滤 D.消毒 【答案】A 【解析】自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有沉淀、过滤、吸附、消毒等，一般用不到蒸馏。 1. 分离提纯实验原理的应用 【例1】下列各组物质进行分离提纯的步骤，与粗盐提纯（只除去不溶性杂质）的三个实验步骤相同的是（ ） A.从空气中分离出氧气 B.从硝酸钾与氯化钠的混合物中分离出硝酸钾 C.从草木灰中提取碳酸钾（不考虑其他可溶性杂质） D.从双氧水制取氧气的废液中回收二氧化锰 解题秘方：混合物分离提纯的方法、步骤与物质的性质有关。 【答案】C 【解析】从空气中分离出氧气的方法是先将空气液化，然后蒸发，利用液氮、液氧的沸点不同，分离出氮气得到液态氧； KNO3、NaCl均易溶于水，利用两者的溶解度受温度变化的影响不同，可采用溶解、降温结晶、过滤的方法分离出KNO3， B不符合题意；草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾易溶于水，通过溶解、过滤、蒸发等步骤，可以把草木灰中的碳酸钾提取出来，C正确；二氧化锰不溶于水，经过过滤、洗涤、烘干即可得二氧化锰固体，D错误。 【方法规律】分离物质时常用的物理方法有： （1）溶解性相差较大的两种固体：如一种易溶于水，一种难溶于水，可采用溶解、过滤、蒸发的方法进行。 （2）溶解性接近（且均溶于水）的固体：可根据它们的溶解度随温度变化不同，采用结晶法分离。 （3）沸点不同的液体：可采用蒸馏的方法，如工业制氧气等（后续学习）。 2.实验误差分析 【例2】在粗盐提纯的分组实验中，小民同学在计算产率时发现产率明显偏高，他进行了深刻的反思，造成产率偏高的原因可能是（ ） A.操作①中粗盐没有充分溶解 B.操作④中有液体溅出 C.操作⑤中水分没有完全蒸干 D.操作⑤中没有使用玻璃棒搅拌 【答案】C 【解析】操作①中粗盐没有充分溶解，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，导致产率偏低，A错误；操作④中有液体溅出，会导致获得的精盐的质量偏小，使精盐的产率偏低，B错误；操作⑤中水分没有完全蒸干，会导致蒸发得到的精盐中含有水分，质量偏大，导致产率偏高，C正确；操作⑤中没有使用玻璃棒搅拌，会造成液滴飞溅，会导致获得的精盐的质量偏小，使精盐的产率偏低，D错误。 【方法点拨】粗盐提纯实验中精盐产率与溶解水的量、过滤、蒸发操作有关。 （1）溶解时需根据溶解度加入适量的水，水量偏少，会使氯化钠不能全部溶解； （2）过滤时，滤纸破损，滤液溅出，液面高于滤纸边缘等也会影响溶液中氯化钠的质量； （3）蒸发操作过程中，未用玻璃棒搅拌，液滴飞溅，以及将水分蒸干后再停止加热，会使固体溅出，都会使精盐质量偏小。 3.日常生活中水的简易净化 【例3】某净水装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A.该装置能对水进行杀菌消毒 B.该装置能除去水中的颜色和异味 C.硬水经过该装置后可转化为软水 D.自来水经过该装置后可得蒸馏水 解题秘方：根据简易净水器中所用的物质特点来分析对应的作用。 【答案】B 【解析】该简易净水器中用到的活性炭具有吸附性，可除去水中的颜色和异味，B正确；小卵石、石英砂、蓬松棉可起到过滤作用，因此该净水器只能起到过滤和吸附的作用，不能将硬水软化，不能杀菌消毒，得到的仍是混合物，A、C、D均不正确。 误区警示：净化操作中的过滤、吸附过程发生物理变化，消毒过程发生化学变化。活性炭具有较强的吸附性（属物理性质），常用来吸附水中的色素、异味等。 4.特殊场合下水的净化 【例4】直饮水机的净水过程如图所示。 （1）吸附罐中可用来吸附色素和异味的物质是____________。 （2）净水过程中起到杀菌消毒作用的设备是____________。 （3）饮用硬度过大的水不利于身体健康，可用____________来检验直饮水是硬水还是软水。生活中常用____________的方法来降低水的硬度。 解题秘方：根据每一流程的作用来选用合适的物质。 【答案】（1）活性炭（2）紫外灯（3）肥皂水；加热煮沸 【解析】（1）吸附罐的作用是吸附色素和异味，可选用活性炭； （2）紫外线可起到消毒杀菌的作用； （3）鉴别硬水和软水可选用肥皂水，生活中用煮沸的方法可降低水的硬度。 解法提醒：解题时将物质的性质与净水原理结合起来分析，如吸附罐起吸附作用，需要用到具有吸附性的物质，如活性炭，生活中常用紫外线消毒杀菌。 5.易错点1：混淆粗盐提纯实验中玻璃棒的作用 【例5】在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中，玻璃棒的用途错误的是（ ） A.溶解时搅拌，加速散热 B.过滤时引流，防止液滴飞溅 C.蒸发时搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅 D.为计算产率，称量精盐前，把精盐固体转移到称量纸上 【答案】A 【解析】玻璃棒在不同实验操作中的作用是不同的，如溶解时用玻璃棒搅拌的目的是加速溶解，过滤时玻璃棒起引流作用，蒸发时用玻璃棒搅拌，使液体受热均匀，防止液滴飞溅，玻璃棒还可起到转移固体的作用。 【诊误区】很多实验中用到玻璃棒，它的作用可总结如下：（1）加速溶解——如溶解固体时；（2）引流：如过滤时；（3）使液体均匀受热：如蒸发时。 6.易错点2：对粗盐提纯实验的操作不熟悉 【例6】下列有关粗盐提纯实验中的相关装置和操作，正确的是（ ） A.溶解粗盐 B.过滤食盐水 C.蒸发食盐水 D.冷却蒸发皿 【答案】A 【解析】溶解操作应在烧杯中进行，用玻璃棒不断搅拌，A正确；过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，B错误；蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防局部温度过高，造成液体飞溅，C错误；不能用手直接拿热的蒸发皿，应用坩埚钳夹取，D错误。 【诊误区】“粗盐提纯”实验中常出现的错误有： （1）取固体样品时：瓶塞正放，造成试剂污染。 （2）称量时：不是“左物右码”，而是“左码右物”。 （3）溶解时：未用玻璃棒充分搅拌。 （4）过滤时：没有遵循“一贴、二低、三靠”。 （5）蒸发时：未用玻璃棒不停地搅拌，滤液蒸干时才停止加热，用手直接拿热的蒸发皿，将热的蒸发皿直接放在实验台上。 7.易错点3:不能正确对常见的水进行分类 【例7】下列关于水净化过程中常用方法的说法正确的是（ ） A.明矾可以促进水中悬浮物的沉降 B.过滤能除去天然水中的所有杂质 C.活性炭的吸附作用可使海水转化成淡水 D.过滤、吸附、消毒过程中均发生化学变化 【答案】A 思路导引：净化水时常用的方法有：过滤——除去水中难溶的固体杂质，吸附——除去水中的色素和异味，煮沸——降低水的硬度，蒸馏——得到纯净水。 诊误区：净化水的操作中，过滤、吸附过程中发生的是物理变化，消毒过程中发生的是化学变化。自来水净化过程中不包括蒸馏。 粗盐提纯这个实验综合了溶解、过滤、蒸发等多个实验操作，且常与配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液、用化学方法除去粗盐中可溶性杂质等实验综合在一起，在中考实验题中频繁出现，如实验仪器的选择，实验操作的判断及操作步骤的排列和实验分析。常以选择题、实验探究题的形式出现。 水的净化方法在中考中涉及的考点较多，如过滤、吸附。常在实验题中出现，在选择题和填空题中还会出现根据目的选择净水方法及运用所学知识来净化生活中的污水等的应用题。 考法1：综合考查粗盐提纯实验 【例1】某兴趣小组进行粗盐（杂质只含有泥沙）提纯实验，并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题： 实验一：如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。 （1）进行操作③时，当观察到________时，停止加热。 （2）操作④中玻璃棒的作用是________________。 （3）操作⑤中有一处明显的错误，请你帮他们指出来________。图中错误改正后，粗盐提纯实验的正确操作顺序为________（填操作示意图的序号）。 实验二：乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液（假设称量氯化钠时1g以下用游码）。 （4）配制时，除图中提供的仪器外，还需要试剂瓶、镊子和________（填一种仪器名称）。 （5）称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧，正确的操作是________________，如果称量时氯化钠和砝码位置颠倒了，其他操作步骤均正确，则所配制溶液的溶质质量分数________（填“大于”“等于”或“小于”）15%。 （6）量取水时应选择量筒的规格是________（填“10”“50”或“100”）mL。 【反思拓展】 （7）经检测所配溶液的溶质质量分数偏小，原因可能是________（列举一条即可）。 试题评析：本题综合了粗盐提纯实验和配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，考查了相关实验仪器的作用、实验操作及步骤、实验分析等知识，容量大，难度不大。 答案:（1）有较多固体析出 （2）搅拌，加速固体溶解 （3）未用玻璃棒引流；②⑥①④⑤③ （4）胶头滴管 （5）继续添加氯化钠至天平平衡；等于 （6）100 （7）量取水时，仰视读数(合理即可) 【解析】（1）进行操作③即蒸发时，当观察到出现较多固体时，停止加热。 （2）操作④溶解时玻璃棒的作用是加快溶解速率。 （3）操作⑤过滤时没有利用玻璃棒引流；图中错误改正后，粗盐提纯实验的正确操作顺序为②⑥①④⑤③。 （4）配制时，除图中提供的仪器外，还需要试剂瓶、镊子和胶头滴管。 （5）称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧，说明氯化钠质量偏小，需继续添加氯化钠至天平平衡；因为需要称量的氯化钠质量是15g，不需要使用游码，因此称量时氯化钠和砝码位置颠倒，其他操作步骤均正确，所配制溶液的溶质质量分数不变。 （6）需要水的体积是85mL，因此量取水时应选择量筒的规格是100mL。 （7）经检测所配溶液的溶质质量分数偏小，原因可能是量取水时仰视读数，导致量取水的体积偏大，也可能是食盐不纯或食盐加入烧杯时有撒落等。 考法2:综合考查水的知识 【例2】来水厂净水过程的主要流程如图所示： 结合流程图试回答下列问题。 （1）物质的性质决定物质的用途，上述过程中吸附池内起吸附作用的物质A的名称为______； （2）杀菌消毒时加入的液氯与水反应生成盐酸和次氯酸，这个变化属于______（填“化学变化”或“物理变化”）； （3）要鉴别自来水是软水还是硬水，我们可向自来水样品中加入适量的______，搅拌，如果观察到______，则样品为硬水； （4）“坚持节水优先，建设幸福河流”主要从以下两方面采取措施，请你各写出一条可行的措施： ①节约用水__________________； ②防治水污染__________________。 【答案】（1）活性炭（2）化学变化（3）肥皂水；产生大量浮渣（4）①用淘米水浇花②不使用含磷洗涤剂（合理即可） 试题评析：本题综合了水的净化、水资源的保护等知识，考查了相关的重要知识，既基础又综合。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 水与人类 第8讲 海洋探索及水的净化 总体构架 · 纯净物和混合物件 · 海水制取盐 · 精盐提纯 · 冷却热饱和溶液法制硫酸铜晶体 · 水的净化 · 分离提纯实验原理的应用 · 实验误差分析 · 日常生活中水的简易净化 · 特殊场合下水的净化 · 易错点1：混淆粗盐提纯实验中玻璃棒的作用 · 易错点2：对粗盐提纯实验的操作不熟悉 · 易错点3:不能正确对常见的水进行分类 · 综合考查粗盐提纯实验 · 综合考查水的知识 一、纯净物和混合物 混合物 纯净物 定义 由两种或两种以上物质混合而成的物质 由一种物质组成的物质 性质 无固定的物理性质，各成分保持各自的性质 有固定的物理性质和化学性质 表示 方法 多种成分，不能用某一化学符号表示 单一成分，可用化学符号表示 常见 实例 空气、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等 氧气(O 2)、二氧化碳(CO2)、氮气(N 2)等 联系 【易错提示】区分纯净物和混合物的方法： 根据所含物质的种类来判断，如洁净的空气是混合物、冰水共存物是纯净物。不要被“洁净”“混合”等字词迷惑。 【例1】下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是( ) A. 二氧化碳 液氮 B. 洁净的空气 矿泉水 C. 红磷 牛奶 D. 纯净水 冰水共存物 二、海水制取盐 1.海水中的主要物质 海洋是一个巨大的资源宝库，蕴含着丰富的资源，主要有海洋生物资源、海洋矿物资源、海洋动力资源、海洋化学资源等。 利用风吹和日晒使水分蒸发，可以将食盐从海水中结晶析出，海水晒盐主要过程如下： 2.实验探究：从海水制取粗盐 根据海水中主要物质的质量分数和溶解度随温度变化情况，设计实验方案将氯化钠从海水（可以用自制海水代替）中分离出来并绘制实验操作图，注明操作注意事项。 （1）实验目的：将氯化钠从海水中分离出来。 （2）实验原理：海水中氯化钠的质量分数约为2.7 %，氯化钠的溶解度受温度的变化影响不大。因此适宜选用蒸发结晶法进行分离。 （3）实验用品：铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。 （4）实验操作如图所示。 ①加热过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。 ②当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。 物质分离的一般思路与方法（如图所示） 温馨提示:海水中溶解有多种盐分，包括多种元素，它们构成海水中的有机物和无机物。其中每千克海水中含量在1 mg 以上的元素有12 种，包括氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅和氟，它们约占海水中全部盐分元素含量的99.9%。 【例2】如图所示是利用海水提取粗盐的过程。根据海水晒盐的原理，下列说法中：①海水进入贮水池，海水的成分基本不变；②在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加；③在蒸发池中，海水中水的质量逐渐增加；④析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液。其中说法正确的是（ ） A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 三、精盐提纯 1.过滤实验操作 （1）实验原理：除去液体中的不溶性杂质。 （2）实验仪器及用品 铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸等。 （3）实验操作 ① “一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁 ②“二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘 ③“三靠”：烧杯嘴靠在玻璃棒的中下部；玻璃棒末端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁 【实验提示】进行过滤实验时： （1）滤纸用水润湿后紧贴漏斗内壁，否则会影响过滤速率。 （2）倾倒液体时，要注意观察液面不能超过滤纸的边缘，否则会影响过滤效果。 （3）漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止滤液溅出。 （4）不能直接将待过滤液倒入漏斗中，应用玻璃棒引流，以防液体溅出或冲破滤纸。 【例3-1】初中科学实验技能考查中，小波抽到的是“水的净化”，请你与小波一起实验，并回答下列问题。 （1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是______。 （2）小波准备按如图所示装置进行实验时，发现装置存在两处明显错误，请指出： ①________________________； ②________________________； 纠正错误后，接下来的操作可除去水样中的______（填“可溶性”或“不溶性”）杂质。 （3）小波将浑浊水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是________________________（写出两点即可），然后小波进行了有效处理，使水样澄透明。 （2）没有用玻璃棒引流；漏斗下端管口没有紧靠烧杯的内壁；不溶性 （3）滤纸破损，漏斗内液面高于滤纸的边缘（或承接滤液的烧杯不洁净等） 【变式训练3-1】下列各组混合物，可用溶解、过滤的方法分离的是（ ） A.酒精和水 B.食盐水 C.食盐和泥沙 D.铁粉和铜粉 2.粗盐中难溶性杂质的去除 由于氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，所以采用蒸发结晶的方法获得氯化钠晶体。实验流程图如下： （1）实验步骤、仪器及操作 步骤 称量、溶解 过滤 蒸发 计算产率 操作注意点 1.称量时，“左物右码 2.溶解时用玻璃棒搅拌 一贴、二低、三靠 当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干 用玻璃棒把固体转移到纸上 所用仪器 烧杯、玻璃棒、托盘天平、量筒等 烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台（带铁圈） 蒸发皿、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、酒精灯 玻璃棒、坩埚钳、托盘天平 玻璃棒的作用 加速溶解 引流 使滤液受热均匀，防止液滴飞溅 转移固体 【特别提醒】蒸发时需要注意以下几点： ①蒸发皿可直接加热，不需垫陶土网，蒸发时倒入液体的体积不超过蒸发皿容积的2/3。 ②蒸发时，不断用玻璃棒搅拌。 ③待蒸发皿内出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干，绝不能加热至滤液完全蒸干，否则会造成固体飞溅。 （2）产率的计算及误差分析 ①产率计算：用玻璃棒把蒸干后得到的固体转移到滤纸上，称量可得精盐质量，根据精盐的产率计算即可。 ②产率误差分析 【例3-2】某化学兴趣小组的同学做粗盐提纯实验，如图所示是同学们做粗盐提纯实验的示意图，请回答下列问题： （1）操作③中玻璃棒搅拌的作用是__________________。 （2）操作⑥中的错误是__________________。 （3）粗盐提纯实验中的操作顺序为____________（填操作序号），以及称量精盐并计算产率。 （4）操作④中，当观察到蒸发皿内____________时，停止加热，利用余热蒸干剩余液体。 【变式训练3-2】粗盐中难溶性杂质的去除过程中，涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是（ ） A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上 B.粗盐溶解时，要用玻璃棒不断搅拌 C.蒸发时，在恰好蒸干时停止加热 D.过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁 【变式训练3-3】在粗盐提纯实验操作中有错误的是（　　） A．过滤时，玻璃棒与三层滤纸的一边接触 B．过滤时，漏斗下端紧贴烧杯内壁 C．蒸发时，加入的液体不超过蒸发皿容积的 D．蒸发时，加热持续到把水蒸干为止 四、冷却热饱和溶液法制硫酸铜晶体 【例4】小金为制备硫酸铜晶体，配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液，并观察晶体的生长，如图甲所示。静置冷却一段时间后，发现晶体生长，如图乙所示。 （1）图乙中的溶液______（填“是”或“不是”）饱和溶液。 （2）根据图甲和图乙推断，硫酸铜的溶解度随温度升高而______（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）若想要获得更大块的硫酸铜晶体，接下来的操作是________________。（写出一种即可） 五、水的净化 1.自然界中的水都属于混合物，蒸馏水、纯净水属于纯净物。 2.自来水的净化方法 自来水厂净水过程如图所示： （1）沉淀：加入絮凝剂——明矾，明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中的杂质，使之沉降达到净水的目的。 （2）过滤：除去水中不溶性的固体杂质。 （3）吸附：常利用活性炭吸附水中的一些溶于水的杂质和过滤一些难溶的杂质。 （4）消毒：自来水厂常用氯气（Cl₂）消毒，也可用漂白粉、二氧化氯（ClO₂）等物质消毒，生活中可用煮沸的方法来杀菌消毒。 【方法点拨】过滤、吸附、蒸馏都是净化水的方法，根据它们的净化原理可比较对水的净化程度： 净水方法 除去的杂质 净化程度 静置沉淀 不溶性杂质 由上至下净化程度由低到高 过滤 不溶性杂质 吸附 不溶性杂质和部分可溶性杂质、色素、异味 蒸馏 不溶性杂质和可溶性杂质 【误区警示】（1）自然界的水中含有一些难溶、可溶的杂质，自然界中澄清透明、无色无味的水也都是混合物。 （2）自来水净化方法中，过滤、吸附过程中发生物理变化，消毒过程中发生化学变化。 （3）天然水经过净化处理后除去了水中的一些杂质，得到的自来水仍然为混合物。 【例4】自来水厂净水过程示意图如图所示，有关说法正确的是（ ） A.加絮凝剂是为了消毒杀菌 B.过滤可除去水中的可溶性杂质 C.活性炭主要起到吸附作用 D.配水泵出来的水是纯净物 【变式训练4】自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不采用的方法是（ ） A.蒸馏 B.沉淀 C.过滤 D.消毒 1. 分离提纯实验原理的应用 【例1】下列各组物质进行分离提纯的步骤，与粗盐提纯（只除去不溶性杂质）的三个实验步骤相同的是（ ） A.从空气中分离出氧气 B.从硝酸钾与氯化钠的混合物中分离出硝酸钾 C.从草木灰中提取碳酸钾（不考虑其他可溶性杂质） D.从双氧水制取氧气的废液中回收二氧化锰 【方法规律】分离物质时常用的物理方法有： （1）溶解性相差较大的两种固体：如一种易溶于水，一种难溶于水，可采用溶解、过滤、蒸发的方法进行。 （2）溶解性接近（且均溶于水）的固体：可根据它们的溶解度随温度变化不同，采用结晶法分离。 （3）沸点不同的液体：可采用蒸馏的方法，如工业制氧气等（后续学习）。 2.实验误差分析 【例2】在粗盐提纯的分组实验中，小民同学在计算产率时发现产率明显偏高，他进行了深刻的反思，造成产率偏高的原因可能是（ ） A.操作①中粗盐没有充分溶解 B.操作④中有液体溅出 C.操作⑤中水分没有完全蒸干 D.操作⑤中没有使用玻璃棒搅拌 【方法点拨】粗盐提纯实验中精盐产率与溶解水的量、过滤、蒸发操作有关。 （1）溶解时需根据溶解度加入适量的水，水量偏少，会使氯化钠不能全部溶解； （2）过滤时，滤纸破损，滤液溅出，液面高于滤纸边缘等也会影响溶液中氯化钠的质量； （3）蒸发操作过程中，未用玻璃棒搅拌，液滴飞溅，以及将水分蒸干后再停止加热，会使固体溅出，都会使精盐质量偏小。 3.日常生活中水的简易净化 【例3】某净水装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A.该装置能对水进行杀菌消毒 B.该装置能除去水中的颜色和异味 C.硬水经过该装置后可转化为软水 D.自来水经过该装置后可得蒸馏水 误区警示：净化操作中的过滤、吸附过程发生物理变化，消毒过程发生化学变化。活性炭具有较强的吸附性（属物理性质），常用来吸附水中的色素、异味等。 4.特殊场合下水的净化 【例4】直饮水机的净水过程如图所示。 （1）吸附罐中可用来吸附色素和异味的物质是____________。 （2）净水过程中起到杀菌消毒作用的设备是____________。 （3）饮用硬度过大的水不利于身体健康，可用____________来检验直饮水是硬水还是软水。生活中常用____________的方法来降低水的硬度。 解法提醒：解题时将物质的性质与净水原理结合起来分析，如吸附罐起吸附作用，需要用到具有吸附性的物质，如活性炭，生活中常用紫外线消毒杀菌。 5.易错点1：混淆粗盐提纯实验中玻璃棒的作用 【例5】在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中，玻璃棒的用途错误的是（ ） A.溶解时搅拌，加速散热 B.过滤时引流，防止液滴飞溅 C.蒸发时搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅 D.为计算产率，称量精盐前，把精盐固体转移到称量纸上 【诊误区】很多实验中用到玻璃棒，它的作用可总结如下：（1）加速溶解——如溶解固体时；（2）引流：如过滤时；（3）使液体均匀受热：如蒸发时。 6.易错点2：对粗盐提纯实验的操作不熟悉 【例6】下列有关粗盐提纯实验中的相关装置和操作，正确的是（ ） A.溶解粗盐 B.过滤食盐水 C.蒸发食盐水 D.冷却蒸发皿 【诊误区】“粗盐提纯”实验中常出现的错误有： （1）取固体样品时：瓶塞正放，造成试剂污染。 （2）称量时：不是“左物右码”，而是“左码右物”。 （3）溶解时：未用玻璃棒充分搅拌。 （4）过滤时：没有遵循“一贴、二低、三靠”。 （5）蒸发时：未用玻璃棒不停地搅拌，滤液蒸干时才停止加热，用手直接拿热的蒸发皿，将热的蒸发皿直接放在实验台上。 7.易错点3:不能正确对常见的水进行分类 【例7】下列关于水净化过程中常用方法的说法正确的是（ ） A.明矾可以促进水中悬浮物的沉降 B.过滤能除去天然水中的所有杂质 C.活性炭的吸附作用可使海水转化成淡水 D.过滤、吸附、消毒过程中均发生化学变化 诊误区：净化水的操作中，过滤、吸附过程中发生的是物理变化，消毒过程中发生的是化学变化。自来水净化过程中不包括蒸馏。 粗盐提纯这个实验综合了溶解、过滤、蒸发等多个实验操作，且常与配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液、用化学方法除去粗盐中可溶性杂质等实验综合在一起，在中考实验题中频繁出现，如实验仪器的选择，实验操作的判断及操作步骤的排列和实验分析。常以选择题、实验探究题的形式出现。 水的净化方法在中考中涉及的考点较多，如过滤、吸附。常在实验题中出现，在选择题和填空题中还会出现根据目的选择净水方法及运用所学知识来净化生活中的污水等的应用题。 考法1：综合考查粗盐提纯实验 【例1】某兴趣小组进行粗盐（杂质只含有泥沙）提纯实验，并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题： 实验一：如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。 （1）进行操作③时，当观察到________时，停止加热。 （2）操作④中玻璃棒的作用是________________。 （3）操作⑤中有一处明显的错误，请你帮他们指出来________。图中错误改正后，粗盐提纯实验的正确操作顺序为________（填操作示意图的序号）。 实验二：乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液（假设称量氯化钠时1g以下用游码）。 （4）配制时，除图中提供的仪器外，还需要试剂瓶、镊子和________（填一种仪器名称）。 （5）称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧，正确的操作是________________，如果称量时氯化钠和砝码位置颠倒了，其他操作步骤均正确，则所配制溶液的溶质质量分数________（填“大于”“等于”或“小于”）15%。 （6）量取水时应选择量筒的规格是________（填“10”“50”或“100”）mL。 【反思拓展】 （7）经检测所配溶液的溶质质量分数偏小，原因可能是________（列举一条即可）。 试题评析：本题综合了粗盐提纯实验和配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，考查了相关实验仪器的作用、实验操作及步骤、实验分析等知识，容量大，难度不大。 考法2:综合考查水的知识 【例2】来水厂净水过程的主要流程如图所示： 结合流程图试回答下列问题。 （1）物质的性质决定物质的用途，上述过程中吸附池内起吸附作用的物质A的名称为______； （2）杀菌消毒时加入的液氯与水反应生成盐酸和次氯酸，这个变化属于______（填“化学变化”或“物理变化”）； （3）要鉴别自来水是软水还是硬水，我们可向自来水样品中加入适量的______，搅拌，如果观察到______，则样品为硬水； （4）“坚持节水优先，建设幸福河流”主要从以下两方面采取措施，请你各写出一条可行的措施： ①节约用水__________________； ②防治水污染__________________。 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $