内容正文:
项目化学习·自然界中的水 专项训练
项目主题:守护生命之源——自然界中水的净化、组成与水资源保护
项目总情境:某化学实践小组以“自然界中的水”为核心开展项目式学习,围绕天然水特征、水的净化实验、水的组成探究、水体污染防治、航天科技水循环应用五大模块展开实践探究,结合真实情境、规范操作、工业应用与航天技术完成以下习题。
一、项目化情境选择题(20道)
1. 小组在野外实地考察时发现,自然界中的河水、湖水、地下水、山泉水都属于天然水,这类水中普遍含有泥沙、悬浮颗粒、可溶性矿物质、少量色素和异味,无法直接饮用。下列关于天然水的说法正确的是( )
A. 天然水属于纯净物 B. 天然水静置后即可直接饮用
C. 天然水含多种杂质,属于混合物 D. 天然水中的杂质全部为不溶性杂质
2. 小组将采集到的浑浊河水样品带回实验室,先进行长时间静置处理,观察到水体中较大颗粒的泥沙、悬浮物逐渐聚集并沉降到容器底部。静置沉降这一操作的主要目的是( )
A. 除去水中全部杂质 B. 除去色素和异味
C. 使水中较大颗粒的不溶性杂质沉降 D. 杀灭水中的细菌和微生物
3. 小组在实验室开展过滤操作,用于除去水中难溶性杂质,实验用到的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗。下列关于过滤操作的叙述正确的是( )
A. 过滤时液面可以高于滤纸边缘 B. 玻璃棒的作用是搅拌,加快过滤速度
C. 滤纸边缘要高于漏斗边缘 D. 过滤后滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损
4. 小组实验发现,经过过滤处理后的河水,仍然带有轻微颜色和异味,达不到生活饮用水标准,需要加入具有吸附能力的物质进一步处理。实验室和自来水厂常用的吸附剂是( )
A. 食盐 B. 活性炭 C. 蔗糖 D. 熟石灰
5. 小组系统梳理常见净水方法,包括静置沉降、过滤、吸附、消毒、蒸馏等,对比不同方法的净化效果。下列净水操作中,净化程度最高的是( )
A. 静置沉降 B. 过滤 C. 吸附 D. 蒸馏
6. 小组利用生活物品制作简易净水器,按照小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉的顺序分层填充组装。下列关于简易净水器的说法错误的是( )
A. 小卵石和石英砂主要起过滤作用,除去不溶性杂质
B. 活性炭可吸附色素和异味
C. 该装置能将天然水直接转化为蒸馏水
D. 蓬松棉起到阻挡、过滤和防止炭粉泄漏的作用
7. 小组学习自来水厂生产流程,了解到天然水需经过多步规范处理才能输送至居民家中。下列操作中,不属于自来水厂常规净水步骤的是( )
A. 沉降 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 消毒
8. 小组查阅资料得知,自来水厂净水时会加入明矾,明矾溶于水后形成胶状物,可吸附水中悬浮杂质使其快速沉降。明矾在净水过程中的主要作用是( )
A. 杀菌消毒 B. 吸附沉降悬浮杂质
C. 除去可溶性杂质 D. 降低水体温度
9. 小组开展水的组成探究实验,利用电解水装置探究H₂O的元素组成,通电后两极均产生无色气体。下列关于电解水实验的说法正确的是( )
A. 正极产生H₂,负极产生O₂ B. 正、负极产生气体的体积比约为2:1
C. 该实验证明水由氢、氧两种元素组成 D. 水由H₂和O₂组成
10. 小组对电解水产生的气体进行检验,将燃着的木条靠近负极产生的气体,观察到气体能燃烧并产生淡蓝色火焰。该气体是( )
A. O₂ B. H₂ C. N₂ D. CO₂
11. 小组探究水的三态变化,发现水蒸发、结冰、融化都只是状态改变,物质种类没有变化。从微观角度分析,水的三态变化本质是( )
A. 水分子本身发生改变 B. 水分子间的间隔发生改变
C. 水分子停止运动 D. 水分子的体积变大
12. 小组学习水资源保护相关知识,了解到我国淡水资源总量有限且分布不均,必须规范用水、防治污染。下列做法不符合合理利用水资源的是( )
A. 工业废水处理达标后再排放 B. 生活污水随意直接排放
C. 园林浇灌采用喷灌、滴灌方式 D. 加强水质监测,严控水体污染
13. 小组辨析纯净物与混合物,结合水的相关物质进行分类判断。下列物质中,属于纯净物的是( )
A. 河水 B. 蒸馏水 C. 自来水 D. 矿泉水
14. 小组分析水的相关变化,区分物理变化与化学变化。下列变化中,属于化学变化的是( )
A. 水结冰 B. 水蒸发 C. 水通电分解 D. 冰雪融化
15. 小组整理天然水净化为生活饮用水的合理操作顺序,结合净化原理进行排序。下列顺序正确的是( )
①过滤 ②吸附 ③静置沉降 ④消毒
A. ③①②④ B. ①③②④ C. ③②①④ D. ①②③④
16. 小组学习航天净水技术,了解到中国空间站采用深度净化技术实现废水循环利用。下列方法中,净化纯度最高、适合空间站深度净水的是( )
A. 静置沉降 B. 蒸馏 C. 活性炭吸附 D. 纱布过滤
17. 小组梳理过滤操作的规范要求,总结“一贴、二低、三靠”核心要点。下列过滤操作中,错误的一项是( )
A. 漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 B. 玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧
C. 直接将浑浊河水快速倒入漏斗中 D. 滤纸紧贴漏斗内壁,不留气泡
18. 小组总结水的组成与性质相关知识点,下列说法错误的是( )
A. 水是生命之源,是人体必需的物质 B. 水由氢元素和氧元素组成
C. 水分子在不断运动 D. 地球上水资源丰富,可随意使用
19. 小组探究水体污染的来源与防治措施,下列行为会造成明显水体污染的是( )
A. 合理施用化肥和农药 B. 定期清理河道垃圾
C. 向河流中倾倒生活垃圾 D. 建设城镇污水处理厂
20. 【航天科技情境题】小组查阅中国空间站闭环水循环系统资料得知,舱内将航天员呼出的水蒸气、生活废水通过冷凝、过滤、吸附、蒸馏等步骤净化,得到高纯度H₂O循环利用。下列相关说法错误的是( )
A. 冷凝过程中水分子本身没有发生改变 B. 过滤可除去水中不溶性固体杂质
C. 蒸馏可得到纯度较高的水 D. 水循环过程中水分子停止运动
二、科技类综合探究大题(航天水循环项目式大题)
【航天科技·自然界中的水综合探究】
项目资料:
中国空间站“天宫”为实现长期在轨稳定运行,搭载了先进的闭环水循环生命保障系统,整套系统可实现舱内水资源高效循环利用,无需地面频繁补给,核心工作流程如下:
① 收集环节:统一收集航天员呼出的水蒸气、日常洗漱产生的生活废水、设备冷凝产生的回收水等各类水源;
② 预处理环节:通过多级过滤装置除去废水中的固体悬浮物、不溶性杂质,利用活性炭吸附水体中的异味与有色物质;
③ 深度净化环节:采用蒸馏技术对预处理后的水体进行提纯,除去水中所有可溶性杂质,得到高纯度水;
④ 循环利用环节:将净化后的水用于航天员饮用、设备运行、电解制氧等场景,实现水资源全闭环利用。
请结合上述航天科技资料,运用水的净化、组成、微观性质相关知识回答下列问题:
1. 空间站水循环系统中,过滤操作的主要作用是什么?
2. 预处理环节使用活性炭,利用了活性炭的哪项重要性质?
3. 蒸馏得到的高纯度水属于纯净物还是混合物?请说明判断依据。
4. 电解水实验能够证明水由哪些元素组成?
5. 从微观角度分析,水在冷凝、过滤、蒸馏的净化过程中,水分子本身是否发生改变?
三、参考答案
选择题答案
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D
6.C 7.C 8.B 9.C 10.B
11.B 12.B 13.B 14.C 15.A
16.B 17.C 18.D 19.C 20.D
综合探究题答案
1. 除去水中的不溶性固体杂质。
2. 吸附性。
3. 纯净物;蒸馏水中只含有H₂O一种物质,属于纯净物。
4. 水由氢元素和氧元素组成。
5. 水分子本身没有发生改变,只是水分子之间的间隔发生了变化。
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