第四单元自然界的水课题二水的净化20232024九年级上化学人教知识必备典例解析课后作业（教用）

第四单元自然界的水（教用）课题二水的净化一、知识必备知识1水的净化项目纯水天然水特征无色、无臭、清澈透明，不含杂质不溶性杂质使其呈浑浊，可溶性杂质可能使其有气味或颜色举例蒸馏水河水、湖水、海水等（1）净水流程：取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒→自来水。（2）操作说明①加絮凝剂：明矾可作为絮剂。明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，能使杂质沉降，达到净水的目的。②过滤：除去水中混有的固体杂质。③吸附：活性炭具有吸附性，可以吸附一些不溶性的杂质和一些可溶性的杂质，如除去异味和色素。④消毒：用氯气或漂白粉（主要成分是次氯酸钙）做消毒剂可以杀死水中的细菌。⑶注意：吸附、沉淀、过滤发生的都是物理变化；用氯气或漂白粉给水消毒发生的是化学变化。（1）沉淀：使不溶性的杂质沉降下来，并与水分层；除去不溶性杂质。（2）过滤：把液体与不溶于该液体的固体分开；除去不溶性杂质。（3）吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质把水中的一些不溶性杂质、部分可溶性杂质吸附除去；除去部分不可溶性杂质、可溶性杂质和臭味等。（4）蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水；除去可溶性杂质和不溶性杂质。（5）说明：用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为混合物。4.实验：明矾净水：将明矾加入浑浊的天然水中，静置。现象：①未加入明矾的烧杯中出现不溶物，且水仍然浑浊。②加入明矾的烧杯中出现不溶物，水变澄清。结论：明矾有净水的作用。知识2过滤1.所用仪器：铁架台（带铁圈）、玻璃棒、烧杯、漏斗（滤纸）。取一张圆形滤纸，将滤纸对折两次，打开后，放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。3.适用范围：过滤是除去液体中混有的固体物质的一种方法。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。二低：滤纸边缘低于漏斗口边缘液面低于滤纸边缘。三靠：烧杯嘴靠在玻璃棒的中下部；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。（1）玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出或溅落到桌面上。（2）过滤仅仅除去了水中的部分不溶性杂质，因此过滤后的水不是纯净物。滤纸破损；液面超过滤纸边缘；漏斗或烧杯不干净等。知识3蒸馏1.原理：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷凝成液体的方法。通过蒸馏，可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。2.注意事项（1）蒸馏烧瓶中所盛放液体不能少于其容积的1/3，也不能多于其容积的2/3。（2）蒸馏烧瓶下面应垫上石棉网，以防受热不均炸裂蒸馏烧瓶。（3）蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（碎瓷片），使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸。（4）温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口蒸气的温度。（5）冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以达到最好的冷却效果。（6）制取蒸馏水的简易装置中导气管很长，可使水蒸气达到很好的冷却效果。（7）弃去开始溜出的部分液体，因为里面可能含有低沸点杂质和仪器表面的杂质。知识4硬水和软水（1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，这样的水在加热或长期放置的情况下，易使水壶或盛水的器具中产生水垢。（2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。（1）加热法：加热或长久放置后有水垢产生的水是硬水。（2）加肥皂水法：硬水（泡沫少，浮渣多），软水（泡沫多、浮渣少）。（1）用硬水洗涤衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了衣物会变硬。（2）锅炉使用硬水，易使炉内结垢。（3）长时间饮用不利于健康。除去或减少硬水中钙、镁离子的过程叫做硬水的软化。（1）生活中通过煮沸，使Ca2+、Mg2+形成CaCO3、Mg(OH)2沉淀达到软化的目的。（2）实验室里常用蒸馏的方法将硬水转化为纯净水。二、典例解析知识1水的净化方法【典例解析】例1如图是自来水净化过程流程图，下列有关说法中正确的是（）A．可以用过滤的方法分离酒精和水 B．整个过程中涉及化学变化的有四处 C．过滤后所得的水为纯净物 D．生活中能降低水的硬度的操作有煮沸答案：D解析：酒精是液体，且易溶于水，不能用过滤的方法进行分离；自来水净化过程中只有杀菌消毒是化学变化，其余是物理变化；过滤只能除去水中的不溶性杂质，所得的水仍含有可溶性钙、镁化合物等，属于混合物；煮沸能将硬水中含有的可溶性钙、镁化合物转化为不溶性的钙、镁化合物，从而降低水的硬度。故选D。例2（2023•乐山）目前许多学校安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A．活性炭的作用是吸附 B．滤膜可除去水中的可溶性杂质 C．紫外光照射的作用是加热 D．直饮水一定是纯净水答案：A解析：活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素；滤膜不能除去水中的可溶性杂质，如不能除去可溶性钙、镁化合物；紫外光照射的作用是杀菌消毒；由题意，直饮水机与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水，直饮水还含有可溶性钙、镁化合物，不是纯净水。【变式题】1．（2023•盘锦）下列有关净水的操作，净化程度最高的是（）A．蒸馏 B．过滤 C．静置沉淀 D．吸附沉淀答案：A解析：过滤、静置沉淀可以除去不溶于水的物质，吸附沉淀可以除去水中的色素和异味；蒸馏可以得到几乎纯净的水，净化程度最高。2．（2023秋•兴宁区月考）有关水的净化，下列说法错误的是（）A．活性炭的作用是吸附色素和异味 B．投药消毒过程中发生化学变化 C．蒸馏是净化程度最高的操作 D．明矾能除去水中所有不溶性杂质答案：D解析：活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；投药消毒过程中有新物质生成，发生化学变化；蒸馏可以除去水中的所有杂质，因此蒸馏是净化程度最高的操作；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杂质。故选D。3．（2023•金昌）水是生命之源。某学校九年级的同学模拟黄河水变成自来水的部分净化过程如下。（1）取100mL黄河水注入烧杯中，加入少量明矾（填物质名称），用玻璃棒搅拌使之溶解，静置。（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是引流。（3）吸附池内常用活性炭吸附色素和异味。（4）生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是煮沸。答案：（1）明矾（2）引流（3）活性炭（4）煮沸解析：（1）明矾能使水中悬浮物沉降，取100mL黄河水注入烧杯中，加入少量明矾，用玻璃棒搅拌使之溶解，静置。（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是引流。（3）活性炭具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附色素和异味。（4）生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是煮沸，是因为加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度。知识2硬水与软水【典例解析】例32023年3月22﹣28日是第三十六届“中国水周”，活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列有关水的说法不正确的是（）A．可以用肥皂水来区分硬水和软水 B．长期饮用蒸馏水有利于健康 C．生活中通过煮沸可降低水的硬度 D．在净水过程中明矾作絮凝剂答案：B解析：水中加入肥皂水搅拌，产生泡沫多是软水，泡沫少的是硬水，即肥皂水可以区分硬水和软水；人体通过喝水不仅补充水，还可以补充需要多种矿物质，蒸馏水不含有人体所需的各种矿物质，蒸馏水只能补充水，长期饮用蒸馏水对人体健康无益；加热煮沸的方法能将硬水中含有的可溶性钙镁化合物转化为不溶性的钙镁化合物，从而降低水的硬度；在净水过程中明矾在水能形成胶状物，吸附水中的固体小颗粒，作絮凝剂。故选B。【变式题】2.下列有关硬水的叙述，不正确的是（）A．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物B．硬水中不含或含较少可溶性钙、镁化合物C．硬水易生水垢，与肥皂作用不易起泡沫D．硬水可以软化为软水答案：B解析：硬水是指含有较多钙镁离子的水，正确但不符合题意；硬水是指含有较多钙镁离子的水，不含或含较少是错误的；区分硬水和软水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；降低水的硬度的方法是：加热煮沸、蒸馏。故选B。

3．2023年3月22日至28日是第三十六届“中国水周”，宣传主题为“强化依法治水携手共护母亲河”。下列有关水的说法正确的是（）A．水资源取之不尽，用之不竭 B．煮沸后的自来水为纯净物 C．活性炭可吸附水中的色素和异味 D．过滤可降低水的硬度答案：C解析：地球上水资源丰富，但可被人类直接利用的淡水资源很少，且分布不均匀，并非取之不尽、用之不竭；煮沸后的自来水中含有可溶性物质，属于混合物；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味；过滤可除去水中的难溶性杂质，无法除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度。故选C。三、课后作业1．（2023•葫芦岛）在自来水生产过程中，没有用到的操作是（D）A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏2.下列关于过滤操作叙述不正确的是（D）A.漏斗下端的尖嘴要紧靠烧杯的内壁B.滤纸的边缘要低于漏斗的边缘C.玻璃棒要轻轻地斜靠在三层滤纸的一边D.为了加快过滤的速率，可用玻璃棒在过滤器中搅拌液体3.李时珍《本草纲目》中“烧酒"写道:“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露...其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这种方法是（C）A.过滤B.蒸发C.蒸馏D.升华4．（2023•青岛）公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如下图所示，步骤③的作用是（C）A．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏5．《天工开物》记载了我国古代废纸回收再造的方法：“废纸洗去朱墨污秽，浸烂入槽再造……压水去湿，日晒成干而已”。其过程中涉及过滤操作的是（C）A．洗去污秽——用水冲洗表面的墨 B．浸烂入槽——将纸放入水中浸泡，使其腐烂 C．压水去湿——将做好的纸放在竹帘中，滤去水分 D．日晒成干——经过阳光照射蒸发水分6.下列有关水的说法中正确的是（C）A.水与冰块混合得到混合物B.水的蒸发和水通电分解都属于物理变化C.硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水D.明矾可以使硬水转化为软水7.下列生活经验中，正确的是（B）A.用硬水洗涤衣服，既能节省肥皂，也能洗净衣服B.为了节约用水，农业和园林的浇灌改为喷灌和滴灌C.长期饮用市面上的纯净水对人体有益无害D.锅炉用水不管软水、硬水都可以8．水与人们的生活息息相关。下列有关水的说法不正确的是（C）A．蒸馏可降低水的硬度 B．用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味 C．过滤可除去水中所有杂质 D．自来水厂净水时加入明矾来加快悬浮杂质沉降速度9．如图是几种净水方法，有关叙述错误的是（D）A．图①中冷凝水应从b口进，a口出B．图②中玻璃棒所起的作用是引流 C．图④中粒状活性炭层的作用是吸附D．图①②③④的方法均能降低水的硬度10．今年“中国水周”“的活动主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。请回答：（1）对于过滤、消毒、蒸馏等净水操作，只能除去不溶性杂质的是过滤，请写出一种运用了该操作原理的生活实例茶壶中的滤网（合理即可）。（2）净水时，通常用活性炭吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。（3）硬水给生活和生产带来很多麻烦，除去硬水中过多的Ca2+和Mg2+（填离子符号）就可以得到软水。11．某化学兴趣小组利用生活中的常见物品制作了如图所示的简易净水器，并取来浑浊的河水，试验它的净化效果。（1）该净水器中小卵石、石英砂、蓬松棉能除去水中的不溶性杂质，其作用相当于实验操作中的过滤，能吸附水中色素和异味的是活性炭。（2）为了检验利用此净水器得到的水是硬水还是软水，同学们选择的用品是肥皂水。（3）我国淡水资源短缺，每个人都应该爱护水资源。下列做法正确的是ABD（填字母序号）。A．工业废水处理达标后排放B．农业上将大水漫灌改为喷灌、滴灌C．使用含磷洗涤剂增强洗涤效果D．用洗菜水浇花12．小刚收集到一杯浑浊的长江水，他要模拟净水过程，最终制成蒸馏水如图。回答问题：（1）操作①的名称是过滤。（2）在净水过程中，操作②用活性炭吸附液体中的色素