实验08 水的净化-中考化学实验精讲精练（解析版）

人教版2024上册/第四单元自然界的水/课题1水资源及其利用实验08水的净化【实验目的】1．通过实验探究，学会净化水的方法。2．通过观看和动手实验，掌握过滤等基本实验操作。【实验仪器】烧杯、药匙、玻璃棒、铁架台、漏斗、滤纸【实验试剂】天然水、明矾【实验过程】操作步骤实验图示实验现象（1）取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水或河水等）。向其中一个烧杯中加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，分置于两个烧杯中，静置，观察现象加入明矾的水样比未加的澄清（2）取步骤（1）中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。观察并比较未经处理的天然水和进行了不同程度处理的水的清澈程度进行了不同程度处理的水比未经处理的天然水要澄清【实验结论】明矾能吸附杂质，使杂质沉降。过滤能除去水中的不溶性杂质。1.天然水中的杂质天然水（湖水或河水等）里含有许多杂质，不溶性杂质使其浑浊，可溶性杂质则可能使其有气味或颜色。2.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→自来水自来水厂净水过程示意图3.常用的净水方法（1）沉降：絮混剂明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。（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：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尖嘴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④玻璃棒在过滤中的作用是引流。⑤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1】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【解析】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。【典例2】某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味【答案】A【解析】A、由净水装置可知，水通过小卵石、石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，通过活性炭能除去色素和异味，蓬松棉也能起到过滤的作用，该装置不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水转化为软水，故选项说法错误；B、该简易净水器中的材料不能起到杀菌消毒的作用，故选项说法正确；C、装置中的小卵石和石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，起过滤作用，故选项说法正确；D、该装置中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故选项说法正确；故选：A。【典例3】某同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如下图所示装置进行过滤，请问：（1）图中还缺少的一种仪器是，其作用是；（2）若滤液仍然浑浊，出现浑浊的原因可能是。（3）水是一切生命体生存所必需的物质，每一位公民都要爱惜水资源、保护水环境、防治水污染。目前我国普遍实行了河长制，责任是督促公民一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。假如你是河长，你与公民分享的节水窍门有：等。【答案】（1）玻璃棒引流（2）滤纸破损或盛接滤液的烧杯不干净或液面高于滤纸边缘（合理即可）（3）用洗菜水浇花等【解析】（1）过滤时需要用玻璃棒引流；（2）若滤液仍然浑浊，出现浑浊的原因可能是滤纸破损或盛接滤液的烧杯不干净或液面高于滤纸边缘；（3）一水多用是常见的节水方法，比如用洗菜水浇花可以节约用水（合理即可）。【典例4】根据自来水净水过程示意图，回答问题：（1）过滤池的作用是除去水中的（选填“难溶性”或“可溶性”）杂质；（2）吸附池中的活性炭起到的是作用；（3）经过自来水厂净化后，用户得到的水是（选填“纯净物”或“混合物”）（4）实验室中可用的方法获得纯水。【答案】（1）难溶性（2）吸附（3）混合物（4）蒸馏【解析】（1）过滤池的作用是除去水中的难溶性杂质；（2）吸附池中的活性炭起到的是吸附作用，能吸附水中的色素及异味；（3）经过自来水厂净化后，用户得到的水中仍含有可溶性杂质，所以得到的水属于混合物；（4）实验室中可用蒸馏的方法获得纯水。1．科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒【答案】A【解析】当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，能除去海水的盐，实现了氯化钠和水的分离，过滤通过孔洞的大小分离物质，故这种海水淡化的方法类似于过滤操作；故选：A。2．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错误的是A．能除去水样中的颜色和异味 B．能除去水样中难溶性杂质C．该过程能将水样转化为软水 D．该过程中发生的是物理变化【答案】C【解析】A、活性炭具有吸附性，能除去颜色和异味，该选项分析正确；B、该装置具有过滤的作用，能除去水中难溶性杂质，该选项分析正确；C、该装置不能除去水中的钙、镁离子，则不能将硬水软化，该选项分析错误；D、该过程并没有新物质生成，属于物理变化，该选项分析正确。故选C。3．2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。以下关于黄河流域水资源的说法不正确的是A．加入明矾能促进黄河水中悬浮杂质沉降B．过滤不能降低黄河水的硬度C．合理使用农药、化肥以减少水体污染D．黄河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净的水【答案】D【解析】A、明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，不符合题意；B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能降低黄河水的硬度，不符合题意；C、合理使用农药、化肥可以减少水体污染，保护水资源，不符合题意；D、沉降只能使悬浮的杂质沉降，过滤只能除去难溶性杂质，灭菌可除去细菌和病毒等，黄河水经过沉降、过滤和灭菌操作得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，符合题意。故选D。4．某地水业有限公司利用混凝沉淀、过滤、消毒等工艺对自然水进行净化处理，1月检测报告中，水质检测菌落总数（国家标准）。下列描述不正确的是A．从配水泵中出来的水是纯净物B．活性炭可吸附水中的部分杂质C．可用于杀菌消毒D．混凝剂可使水中的悬浮杂质沉降下来【答案】A【解析】A、从配水泵中出来的水中含有水和溶于水的物质，是混合物，故选项说法错误；B、活性炭可吸附水中的部分杂质，例如能够吸附色素、异味等，故选项说法正确；C、CIO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故选项说法正确；D、混凝剂可使水中的悬浮杂质聚集成大的颗粒，从而沉降下来，故选项说法正确。故选：A。5．如图为简易的野外生存净水器，下列有关分析错误的是A．该装置净水的原理是蒸馏 B．阳光照射会加快水分子的运动速度C．塑料膜的作用相当于滤纸 D．向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣【答案】C【解析】A、山泉水中的水在阳光作用下蒸发变为水蒸气，实现了水与杂质的分离，水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，A正确。B、阳光照射温度升高，温度越高，分子运动越剧烈，所以阳光照射会加快水分子的运动速度，B正确。C、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，塑料膜相当于冷凝管，C错误；D、软水中滴加肥皂水，现象是泡沫多、浮渣少；硬水中滴加肥皂水，现象是泡沫少、浮渣多。山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，则得到的水为纯水，属于软水，向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣，D正确。故选：C。6．为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示：步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的操作相同；步骤②中用吸附色素和异味。【答案】过滤活性炭【解析】过滤可以将固体与液体分离，步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，因此与实验室常用的过滤操作相同；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，因此步骤②中用活性炭吸附色素和异味；故填：过滤；活性炭。7．小明收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程进行水的净化实验，其实验流程如图所示。（1）操作1的名称是。（2）氯气的作用是。（3）经以上操作后得到的还是硬水，生活中通过（填“煮沸”或“蒸馏”）降低水的硬度。【答案】（1）过滤（2）杀菌消毒（3）煮沸【解析】（1）根据流程图，操作1后得到了固体A和液体B，说明操作1实现了固液分离，操作1是过滤。（2）在净水过程中，氯气的作用是杀菌消毒。（3）硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，煮沸可以将可溶性钙镁矿物质盐转化为碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀，从而降低水的硬度，蒸馏得到的水是纯净水，也能降低水的硬度，但蒸馏操作较为复杂，且成本较高，所以生活中通过煮沸降低水的硬度。8．某种便携式净水器，其内部结构如图所示，请回答问题。（1）活性炭可除去异味，说明活性炭具有性。（2）此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是。【答案】（1）吸附（2）不能除去海水中的盐类物质【解析】（1）活性炭具有疏松多孔的结构从而具有吸附性，可用于除去色素和异味；（2）海水中含有大量的可溶性盐，该装置不能除去海水中的盐类物质，故此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用。9．图1为古今净水工艺的对比，图2为自制简易净水器，请回答问题：（1）图1“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是。（2）永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用代替木炭，其在净水中的作用是。（3）用图2的简易净水器处理河水，下面对该净水器分析不正确的是___________。A．能杀菌消毒 B．能把硬水变为软水C．能得到纯净水 D．能让浑浊的河水变得澄清【答案】（1）过滤（2）活性炭吸附色素和异味（3）ABC【解析】（1）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法，所以“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤；（2）由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭，由于活性炭具有吸附性，其在净水中可以吸附色素和异味；（3）A、该装置不能杀菌消毒，故选项说法错误；B、该装置不能除去硬水中的钙镁化合物，不能把硬水变为软水，故选项说法错误；C、该装置不能除去水中的所有杂质，不能得到纯净水，故选项说法错误；D、该装置能让浑浊的河水变得澄清，故选项说法正确；故选：ABC。10．城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。（1）活性炭的作用是。（2）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于（填“硬水”或“软水”）。（3）在投药消毒步骤中所发生的变化是（填“物理变化”或“化学变化”）。（4）用户得到的水属于（填“混合物”或“纯净物”）。（5）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是。（6）若经过滤后，所得液体仍浑浊，其原因可能是（填写字母）。a．滤纸与漏斗内壁间留有气泡b．漏斗下端未紧靠烧杯内壁c．漏斗内液面高于滤纸边缘（7）水是生命之源，下列有关水的说法正确的是_____。A．水是由氢元素和氧元素组成的B．水蒸发过程中水分子不断运动C．水分子可以保持水的物理性质D．水结冰时水分子静止不动（8）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施：。【答案】（1）吸附水中的色素和异味（2）硬水（3）化学变化（4）混合物（5）引流（6）c（7）AB（8）用淘米水浇花或洗衣服水冲厕所等（合理即可）【解析】（1）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。（2）硬水中含有较多的钙镁化合物，遇到肥皂水会观察到泡沫较少，浮渣较多，所以在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，说明该水样属于硬水。（3）消毒过程是利用氯水的强氧化性，消毒过程中有新物质生成，属于化学变化。（4）用户得到的水属于混合物，含有水和其他微量元素等多种物质。（5）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是引流。（6）a.滤纸与漏斗内壁间留有气泡，会导致过滤速度变慢，但不会导致浑浊，故不符合题意；b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁，会导致滤液溅出，但不会导致浑浊，故不符合题意；c.漏斗内液面高于滤纸边缘，液体会从滤纸和漏斗中间过去，导致过滤效果不佳，液体仍浑浊，故符合题意。故选c。（7）A、水是由氢元素和氧元素组成的，故选项正确；B、分子在不断运动。水蒸发过程中水分子不断运动，故选项正确；C、水分子可以保持水的化学性质，故选项错误；D、水结冰时水分子仍然在动，故选项错误。故选AB。（8）生活中常见的节约用水的方法：用淘米水浇花或洗衣服水冲厕所等。11．城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。（1）在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号）A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏（2）取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是________。A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水（3）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于（填“硬水”或“软水”）。（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是（填“物理变化”或“化学变化”）。（5）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施。【答案】（1）B（2）C（3）硬水（4）化学变化（5）洗菜水浇花等【解析】（1）由自来水净化水的方法可知，自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是过滤。故填：B。（2）由于明矾溶于水的生成物具有吸附性，所以取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是：吸附悬浮杂质，加速沉降。故填：C。（3）由于硬水中加入一定量的肥皂水振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，所以该水样属于硬水。故填：硬水。（4）由于在投药消毒步骤中有新物质生成，所以发生的变化是化学变化。故填：化学变化。（5）常见的节水措施有很多，例如：洗菜水浇花、使用节水龙头等。故填：洗菜水浇花等。12．下列是自来水厂净化水的流程图和小明同学设计的过滤装置及操作示意图：（1）请根据图1回答下列问题：①除去水中难溶性杂质用操作。②向滤液中加入活性炭作用。③检验自来水是硬水和软水加入，生活中将硬水软化用方法。（2）请根据如图2回答下列问题：①将静置后的河水采用图装置进行过滤，请问：图中还缺少的一种仪器是。②小明同学改进装置并正确操作，过滤后的滤液仍然浑浊，可能的原因有(写一条即可)。【答案】（1）过滤吸附水中的色素和异味肥皂水煮沸（2）玻璃棒滤纸破损【解析】（1）①过滤可除去水中难溶性杂质；②活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味；③硬水和肥皂水混合会产生较多浮渣，软水和肥皂水混合会产生较多泡沫，可用肥皂水来检验自来水是硬水还是软水；生活中常用加热煮沸的方法将硬水软化；（2）①过滤需要玻璃棒引流，图中未用玻璃棒引流，缺少的仪器为玻璃棒；②改进装置并正确操作，过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损，或者滤液高于滤纸边缘等（合理即可）。13．暴雨过后的河水浑浊不堪，有同学收集到一瓶浑浊的河水，经过以下净水过程，最终制成蒸馏水，实验过程如图一所示。（1）图一中，加入的A物质是絮凝剂，该物质的名称是。（2）图一中操作①②③对应图二中的装置分别是(填序号)，其中除去水样中的色素和异味，所用试剂的名称为，该过程主要是变化(填“物理”或“化学”)。（3）图二中的装置(1)所得到的水属于(填“硬水”或“软水”)，如何证明(写出实验操作和现象)。有关该实验过程的叙述正确的是。A．是化学变化

B．水的化学性质保持不变C．水分子种类没有发生改变

D．水的状态保持不变（4）若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是___________(填序号)。A．滤纸有破损 B．漏斗下端未靠在烧杯内壁 C．漏斗内液面高于滤纸的边缘（5）下列净水方法中，生产自来水使用的方法有(填序号)___________。A．沉淀 B．过滤 C．煮沸 D．蒸馏 E．吸附【答案（1）明矾（2）Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ活性炭物理（3）软水取少量液体于试管中，滴加几滴肥皂水振荡，产生大量泡沫BC（4）AC（5）ABE【解析】（1）常见的絮凝剂为明矾，则A为明矾。（2）①结合流程和净化水的过程可知，操作①②③分别为过滤、吸附、蒸馏，而图二的装置分别为蒸馏、吸附和过滤，则操作①②③对应图二中的装置分别是Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ；②活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味；③活性炭吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化。（3）①装置(1)是蒸馏，所得到的水是蒸馏水，蒸馏水是纯水因此属于软水；②取适量装置(1)产生的蒸馏水于试管中，在试管中加入肥皂水进行振荡检验，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫、较多浮渣的是硬水；③A、装置Ⅰ为蒸馏，蒸馏过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项叙述不正确；B、蒸馏过程中，只是水的状态发生改变，但水分子不变，则水的化学性质不变，该选项叙述正确；C、结合前面分析可知，水分子种类没有发生改变，该选项叙述正确；D、蒸馏过程中，水的状态发生改变，由液态变成气态，再由气态变为液态，该选项叙述