4.2 水的净化（考点解读）（原卷版）

\o"10.3物体的浮沉条件及应用"4.2\o"4.2水的净化"水的净化（考点解读）（原卷版）1、过滤的原理、方法及其应用（1）过滤：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。

（2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体（3）操作注意事项：“一贴二低三靠”（4）仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、铁架台、用品（滤纸）（5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净B倾倒液体时液面高于滤纸边缘C滤纸破损（6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。2、蒸发与蒸馏操作（1）蒸发如图所示：它是为了得到溶于水中的可溶性固体而进行的基本使用操作；所需仪器有铁架台、蒸发皿、酒精灯、烧杯、玻璃棒、石棉网等，蒸发的操作注意事项有以下五条：①蒸发皿中液体的量不得超过其容积的2/3；②蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高而使液体飞溅；③当加热至较多固体出现时，应停止加热利用余热蒸干；④不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网；⑤夹持蒸发皿要用坩埚钳。（2）蒸馏如图所示：它是根据物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种操作，所需仪器有蒸馏瓶（蒸馏烧瓶）、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等，其操作注意事项也有以下五条：①加热时要垫石棉网（也可以用其它热浴加热），使之均匀受热；②加热时，液体量不超过容积的2/3，不少于容积的1/3；③配置附件（如温度计等）时，应选用合适的橡胶塞，特别注意检查气密性是否良好；④蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石，以防暴沸；⑤蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热，防止倒吸。3、水的净化及自来水的生产过程和净化方法（1）水的净化：指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊状态的水，可通过各种途径净化处理的过程．具体如下表所示：（2）水纯水是无色、无臭、清澈透明的液体。城市生活用水是经自来水厂净化处理过的。（3）自来水厂净水过程： 明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。（4）各种净化方法除去的杂质的种类难溶性杂质可溶性杂质降低水的硬度沉淀√过滤√吸附√√蒸馏√√√水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。4、硬水与软水（1）硬水定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。（2）鉴别方法：加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。（3）硬水软化的方法：实验室——蒸馏、生活中——煮沸（4）长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。【考点1过滤的原理、方法及其应用】【典例1-1】（2023•南明区校级三模）正确规范的操作是实验成功和人身安全的重要保证。如图实验操作正确的是（）A．量取液体 B．熄灭酒精灯 C．加热液体 D．过滤泥浆水【典例1-2】（2023•黑龙江二模）化学是一门以实验为基础的科学，化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的，正确规范的操作是实验成功的关键。请回答下列问题。（1）倾倒液体时，试剂瓶标签要朝向手心处的原因：。（2）给试管中的液体加热时，试管倾斜，与桌面呈45°角的理由：。（3）熄灭酒精灯时，通常要用灯帽盖灭后，提起灯帽再盖一次是为了：。（4）过滤操作时，一定要把引流的玻璃棒轻靠在三层滤纸一侧是防止：。【典例1-3】（2022秋•任城区期末）下列是化学实验室中常见的实验操作。据图回答下列问题：（1）如图A所示，用酒精灯加热试管里的液体时，试管口不要；加热时，先对试管进行，然后用酒精灯的外焰对准药品新所在部位加热。（2）如图B是给硫酸铜晶体加热的实验，在安装此装置时应先（填“放置酒精灯”或“夹持试管”），试管口要略低于试管底部的原因是。（3）图C过滤操作中还缺少的仪器是，其作用是。（4）图D为用U型管进行探究分子性质的实验，观察到的现象是：蘸有无色酚酞试液的滤纸条。若同学们想缩短观察到现象的时间，可进行的操作是。实验结束后，同学们拿出滤纸条，放置在空气中一段时间后，发现滤纸条上的颜色消失，这是因为浓氨水具有。【变式1-1】（2023•曲靖二模）中国茶道既是饮茶的艺术，也是生活的艺术。下列泡茶的主要步骤中，属于过滤操作的是（）A．投茶 B．冲泡 C．滤茶 D．分茶【变式1-2】（2022秋•广饶县校级期末）程伟同学将浑浊的湖水样品，倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用下列装置进行过滤，请问：（1）图中还差一种仪器是，其作用是；漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了。（2）操作过程中，他发现过滤速度太慢，产生的原因可能是。（3）过滤后观察发现，滤液仍然浑浊，应该如何处理。（4）若要制取纯水，还需采用的净化方法是。【变式1-3】（2022秋•兴城市期末）根据如图回答下列问题：（1）图A是铁丝的燃烧实验，集气瓶中水的作用是。（2）图B实验的操作是，取一干冷烧杯罩在蜡独火焰上方，干冷烧杯出现的现象是。（3）图C是过滤实验装置，玻璃棒的作用是。（4）图D是研究分子性质的实验，该实验的目的是。【考点2蒸发与蒸馏操作】【典例2-1】（2023•大理州模拟）李时珍在《本草纲目》中写到：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑（容器），蒸令气上，用器承取滴露。”下列操作与古法酿酒所涉及的原理最相似的是（）A．燃烧 B．溶解 C．蒸馏 D．过滤【典例2-2】（2023•甘南县一模）化学是一门以实验为基础的科学，严格按照要求操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证。（1）实验时用来吸取和滴加少量液体的仪器是。（2）倾倒液体时，试剂瓶标签没有朝向手心，此错误操作可能造成的后果是。（3）加热固体药品时，试管口向下倾斜的原因是。（4）粗盐提纯时，蒸发滤液用玻璃棒的作用是。【典例2-3】（2022秋•新邵县期中）实验室可用如图装置制取蒸馏水，请回答下列问题：（1）在连接好装置后，应先进行的操作。（2）在烧瓶底部加入几粒沸石（或碎瓷片）的目的是。（3）仔细观察冷凝管，冷却水从下端流入上端流出，其原因是。【变式2-1】（2023•莱芜区三模）从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。如图是实验室模拟海水淡化的装置图，下列说法不合理的是（）A．淡化海水的原理是利用海水中各成分沸点不同 B．蒸发过程中，水分子获得能量，分子体积变大 C．延长导管可使冷凝效果更好 D．可以用硝酸银溶液检验得到的水是否为淡水【变式2-2】（2022秋•卢龙县期中）如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题．（1）指出图中两处明显的错误：①，②．（2）A仪器的名称是，B仪器的名称是．（3）实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量，其作用是．【变式2-3】（2022秋•磁县期中）如图所示的是实验室制取蒸馏水的简易装置，烧瓶和烧杯中都是自来水。实验结束后从试管和烧杯中各取10mL水，分别加入等量肥皂水，振荡。观察到的现象是：。【考点3水的净化及自来水的生产过程和净化方法】【典例3-1】（2023•桂林二模）“南水北调”已成为我国许多北方地区自来水供水新的生命线，“南水”净化过程中能除去色素和异味的操作是（）A．吸附 B．沉淀 C．消毒 D．过滤【典例3-2】（2023春•越秀区校级期末）自来水厂净水过程如图所示。下列有关说法正确的是（）A．经该净水过程得到的不是纯水 B．投药消毒可以用熟石灰 C．过滤可以除去水中的所有杂质离子 D．活性炭可以长期使用无需更换【典例3-3】（2023•永年区校级模拟）过滤是一种常用的分离混合物的方法。过滤的方式多种多样，实验室中常用作过滤层，小明取少量浑浊的河水倒入烧杯中，先加入少量的明矾搅拌溶解，明矾的作用是；图中玻璃棒的作用是，过滤后得到的澄清液体（选填“是”或“不是”）纯水，理由是。【变式3-1】（2023•殷都区模拟）天宫课堂中，刘洋演示了“水球变懒”实验。下列有关水的说法正确的是（）A．冰水是混合物 B．天宫中的水与地球上的水化学性质不同 C．天宫中的水分子停止运动 D．可用活性炭吸附水中溶解的色素【变式3-2】（2023•佛冈县校级一模）水与我们的生活息息相关，但天然水中含有许多杂质，不能直接饮用。小明去上海世博会参观时，发现有许多饮水台，可取水直接饮用。他决定探究其原理，通过上网查阅资料了解到饮用水处理步骤如图所示：（1）步骤①对应的作用是。（2）步骤②的作用是过滤。实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到的玻璃仪器除玻璃棒处，还需要（填字母）。a．带铁圈的铁架台b．酒精灯c．漏斗d．量筒e．烧杯f．滤纸其中玻璃棒的作用为。【变式3-3】（2023•岳麓区校级三模）水是一种宝贵的自然资源，污水处理厂的处理过程如图1，自来水厂的净水流程如图2：（1）图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的。（2）图1中的加药消毒属于变化（填“物理”或“化学”）。（3）图2中，加入絮凝剂明矾的作用是。（4）图2自来水净化过程中，“吸附”操作中去除色素和异味，加入的物质是。【考点4硬水与软水】【典例4-1】（2023•柴桑区模拟）用于鉴别硬水和软水的试剂是（）A．肥皂水 B．食盐水 C．苏打水 D．蒸馏水【典例4-2】（2023•殷都区模拟）化学与生活息息相关。（1）硬水危害人体健康，可利用来鉴别硬水和软水，生活中常用的方法降低水的硬度。（2）为及时发现天然气泄漏，通常在其中加入有特殊气味的乙硫醇。燃气泄漏时能闻到气味的原因是。【变式4-1】（2023•曲靖二模）水对于生命活动、工农业生产具有重要的作用。下列说法正确的是（）A．加入明矾可以将硬水软化 B．煮沸能区别硬水和软水 C．爱护水资源，一方面要防止水体污染，另一方面还要节约用水 D．实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是为了美观【变式4-2】（2023•雨花区模拟）“常德德山山有德，长沙沙水水无沙”所描写的是长沙第一泉——白沙古井，其泉水清澈，水味甘美，水中含有锌、溴、锶和较高的偏硅酸，是较为罕见的优质矿泉水。（1）泉水中含有的锌、溴、锶指的是。（填“元素”“原子”或“单质”）（2）可加区分泉水是硬水或软水。【变式4-3】（2023•汨罗市模拟）水与人类的生活、生产密切相关，根据溶液中可溶性钙镁化合物的含量，可以将水分为硬水和软水。在我国广大农村地区，还存在着打井取用地下水的做法，检测地下水属于硬水还是软水，可选用的物质是，生活中最通常用的一种软化硬水的方法是。一、选择题。1．（2023•柳州三模）下列化学实验的基本操作正确的是（）A．加入固体粉末 B．倾倒液体 C．点燃酒精灯 D．过滤2．（2023•五华区一模）《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（）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3．（2023•烟台）具备基本的实验技能是进行科学探究的保证，下列实验操作正确的是（）A．​加热液体 B．​倾倒液体 C．​添加锌粒 D．移走蒸发皿4．（2023•曲靖模拟）下列仪器中，过滤和蒸发都必须要用到的仪器是（）A． B． C． D．5．（2023•天府新区二模）建立“宏观—微观—符号”之间的联系是化学学习常用的方法。以下该方法应用正确的是（）A．用明矾净水——降低了水中Ca2+、Mg2+的浓度 B．液氧和氧气的颜色不同——构成它们的分子种类不同 C．用过氧乙酸消毒时闻到刺激性气味——分子体积和质量都很小 D．稀有气体能作保护气——原子最外层达到了相对稳定结构6．（2023•越秀区校级一模）水是生命之源。下列有关说法正确的是（）A．经自制简易净水器净化后的山泉水是纯净物 B．过滤除去水中含有的少量泥沙，其中玻璃棒的作用是搅拌 C．地球上总水储量很大，淡水却很少 D．电解水实验中水分子的化学性质没有改变7．（2023•鼓楼区校级模拟）“上善若水，水善利万物而不争”，下列关于水的说法不正确的是（）A．我国人均淡水资源匮乏 B．天然水经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程变成自来水 C．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水 D．化肥、农药的大量施用不会造成水体污染8．（2023•沿河县校级三模）下列有关说法正确的是（）A．空气的主要成分是氧气和二氧化碳 B．实验室用蒸馏法获得蒸馏水 C．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 D．生活中常用明矾鉴别硬水和软水9．（2023•亭湖区校级一模）“天下柔者莫过于水，而能攻坚者又莫胜于水。”下列有关水的说法正确的是（）A．为了身体健康，应该坚持长期饮用蒸馏水 B．水汽化时体积增大是因水分子的体积增大 C．通过活性炭的吸附，可以降低水的硬度 D．地球上水资源丰富，但人类可利用的淡水资源仍然紧缺二、填空题。10．（2022秋•蒸湘区校级期中）规范的实验操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证。（1）从细口瓶中倾倒液体时，标签的一面要朝向手心的原因是：。（2）在用红磷测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水的体积小于五分之一的原因是：。（写一种即可）（3）做水的净化实验时，发现过滤后所得滤液仍然浑浊，原因是：。（写一种即可）11．（2022•皇姑区校级模拟）实验是科学探究的重要途径，请根据图示回答相关问题。（1）A图实验的结论是；发生的化学方程式为：；（2）B图中玻璃棒搅拌的目的是；（3）C图中的实验操作会导致的后果是；（4）D图中出现的错误是。12．（2022秋•沁阳市期末）某化学实验小组在实验室中对一烧杯浑浊的沁河水进行了下列四步净化。①先向烧杯中加入适量明矾粉末，这是利用明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中出来；②再过滤液体；③然后用活性炭除去水中的异味；④最后进行蒸馏。其中上述四步净化操作中，单一操作相对净化程度较高的是（填序号）。13．（2023•大连二模）治理水生态、保护水环境，关系人民福祉。（1）水体污染的主要来源之一是，防治水体污染可以采取的措施之一是。（2）城市生活用水是经自来水厂净化处理过的。在净水过程中，通过沉降和能除去不溶性的杂质；用活性炭可吸附水中的杂质和；加入含氯消毒剂的作用是。14．（2023•隆回县二模）水是生命之源。（1）保持水的化学性质的最小微粒是（写名称）。（2）空气制水机能充分利用大气中的水分制出饮用水，主要过程如图所示：①可以用检验饮用水是否为硬水，生活中可通过的方法将硬水软化。②压缩冷凝时空气中的水蒸气变为液态水，从微观角度分析，该过程中发生变化的是（填序号）。A．分子的大小B．分子间的间隔C．分子的化学性质D．分子的质量三、实验题。15．（2023•重庆模拟）棉花在初中化学实验中常被使用。（1）仪器m的名称是。（2）实验①中，试管内的药品名称是。（3）实验②中，活性炭的主要作用是。（4）实验③中，产生的火焰颜色是，集气瓶口放置蘸有NaOH溶液的棉花的作用是（用化学方程式表示）。16．（2022秋•张店区校级期末）小亮同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如图所示装置进行过滤。请回答下列问题。（1）图中还缺少的一种仪器是，漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁的原因是。（2）实验过程中发现过滤速度较慢，可能的原因是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙，还可能是。（3）过滤后观察发现，滤液仍然浑浊。可能的原因有：①；②。（4）改进后过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：我终于制得了纯水！对此，你有无不同看法