第四单元自然界的水
课题2 水的净化
导知识
一、水的净化方法
自然界中的水都不是________（填“纯净物”或“混合物”）；通过吸附、沉淀、过滤和蒸馏等操作，均可以使水得到不同程度的净化，其中净化效果最好的操作是______。
1．静置沉淀
在水中加入明矾，利用明矾溶于水生成的________对杂质的吸附，使杂质沉降。
2．过滤
过滤可以分离________与_________的混合物。
过滤操作注意事项：“一贴二低三靠”。
“一贴”指________________________________________________。
“二低”：（1）__________________________________________________；
（2）_______________________________________________________。
“三靠”：（1）____________________________________________________；
（2）______________________________________________________；
（3）______________________________________________________。
3．吸附
常用_________，因为它具有很强的________，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些可溶性的杂质，除去气味。
4．蒸馏
不仅可以除去不溶性杂质还可以除去____________杂质，通过蒸馏得到的蒸馏水是净化程度较高的水，可认为是纯水。
二、自来水厂净水过程
天然水→加______→ 沉淀→ _______→________吸附→消毒→自来水
三、硬水和软水
1．定义
（1）硬水：含有较多可溶性_______化合物的水叫硬水。
（2）软水：不含或含较少可溶性________化合物的水叫软水。
2．区分方法
区别硬水和软水的试剂是_______，现象是______________________________________________。3．硬水软化方法
（1）生活中，采用______法。
（2）实验室，采用_______法。
4．硬水的危害
（1）洗涤时浪费_______，且洗不净衣服，长期使用还会使衣物变硬。
（2）烧锅炉或烧水时浪费_______，甚至会引起锅炉_______。
【答案】一、纯净物蒸馏
1．胶状物
2．不溶于液体的固体液体制作过滤器时，滤纸要紧贴在漏斗内壁液面低于滤纸边缘滤纸边缘低于漏斗口的边缘盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒中部玻璃棒轻靠在三层滤纸的一边漏斗的下端管口要紧靠在烧杯的内壁上
3．活性炭吸附性4．可溶性
二、明矾过滤活性炭
三、1．（1）钙、镁（2）钙、镁
2．肥皂水软水起泡沫多，硬水泡沫少且有浮渣产生
3．（1）煮沸（2）蒸馏
4．（1）肥皂（2）燃料爆炸
导重点
一、过滤
过滤：不溶性固体和液体混合物的分离方法。
1．主要仪器和用品：漏斗、铁架台、铁圈、烧杯（2个）、玻璃棒、滤纸。
①过滤装置如图
②滤纸折法如图
2．操作注意事项：
一贴：滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡；
二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘，待滤液面低于滤纸边缘；
三靠：漏斗下端管口紧靠承接滤液的烧杯内壁上，玻璃棒斜靠在三层滤纸一边，烧杯嘴紧靠在玻璃棒上。
小明同学在做“水的净化”实验时，遇到了一系列问题，请帮助他回答下列问题：
（1）过滤时操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和_______，其中玻璃棒的作用是________。
（2）小明按图中进行操作时，发现装置有一处明显错误，该错误是____________。纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的_________（填“可溶性”“不溶性”）杂质。
（3）小明将浑浊的水过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是________________（答出一点即可）。
【解析】（2）图中的错误是漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。正确的过滤操作可以除去水样中不溶性杂质（3）水样过滤后仍然浑浊，可能是因为滤纸破损、滤液边缘高于滤纸边缘、盛装滤液的烧杯不干净、过滤次数太少等。
【答案】（1）烧杯转移液体时引流
（2）漏斗末端的尖嘴处没有紧靠烧杯的内壁不溶性
（3）液面高于滤纸的边缘（或滤纸破损、仪器不干净等，答案合理即可）
二、蒸馏
蒸馏：根据液态混合物中各成分的沸点不同对混合物进行分离的一种操作。
1．适用范围：分离和提纯液态混合物，或把液态混合物中的杂质除去，或把溶剂和可溶性的固体
分离。
2．注意事项：
①蒸馏烧瓶下必须垫上石棉网，不能用火直接加热。
②蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（或碎瓷片），以防止加热时暴沸，使蒸馏平稳进行。
③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时控制的因素是出口蒸气温度。
④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最好的冷却效果。
a—烧瓶b—冷凝管c—温度计d—牛角管e—锥形瓶
3．制取蒸馏水的简易装置
如图所示，在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，再加入约1/ 3体积的自来水，连接装置进行制取蒸馏水的实验。下列说法不正确的是（）
A．实验时，冷凝管应该用铁架台夹持固定
B．实验时，冷凝管进、出水的方向：b进a出
C．图中所示装置，温度计的位置不对，水银球应该插入液态水中
D．石棉网的作用是使蒸馏烧瓶均匀受热，碎瓷片的作用是防止加热时出现暴沸
【解析】A、实验时，冷凝管应该用铁架台夹持固定，故选项说法正确。
B、实验时，为增强冷凝效果，下端管口是进水管，上端管口是出水管，冷凝管进、出水的方向：b进a出，故选项说法正确。
C、温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，故选项说法错误。
D、蒸馏时，石棉网的作用是使蒸馏烧瓶均匀受热，碎瓷片的作用是防止加热时出现暴沸，故选项说法正确。【答案】C
导练习
1．（2020·新疆）下列关于水的说法正确的是（）
A．用肥皂水不能区别硬水和软水B．蒸馏后得到的水是纯净物
C．生活污水可以随意排放D．在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质2．（2020·青海）下列对河水的净化操作中，净化程度最高的是
A．蒸馏B．过滤C．加入活性炭D．静置沉淀
3．（2020·河北）下列有关水的说法不正确的是
A．煮沸可给水杀菌消毒
B．过滤可使海水转化为淡水
C．用肥皂水可区分硬水和软水
D．用活性炭可除去水中异味
4．小明收集到一瓶浑浊的长江水，拟定如图所示的净化流程，有关说法错误的是
A．步骤I中加入的试剂X可以是明矾B．Y试剂可以是活性炭
C．高铁酸钾消毒杀菌发生了化学变化D．得到的净化水是纯净物
5．（2020·遵义）欲将硬水软化，生活中常用的方法是
A．加肥皂水B．静置沉淀C．加入明矾D．加热煮沸
6．某学生进行过滤实验时有如下操作，正确的是
A．漏斗边缘低于滤纸边缘B．湿润滤纸后使其紧贴漏斗壁
C．漏斗末端尖嘴部分置于烧杯正中间D．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加速过滤7．（2019·黄石）水是生命之源，关于水的说法正确的是
A．活性炭能使海水淡化B．明矾可以净水
C．煮沸不能降低硬水的硬度D．生活用水可以任意排放
8．（2020·吉林）下列关于“水”的说法中，错误的是
A．生活污水应集中处理和排放B．过滤操作能除去水中的所有杂质
C．可用肥皂水区分软水和硬水D．活性炭可吸附水中有臭味的物质
9．（2020·广州）自来水厂净水过程示意图如下，下列说法正确的是（）
A．明矾是一种常用的絮凝剂
B．过滤可除去水中杂质离子
C．活性炭可长期使用无需更换
D．经该净水过程得到的是纯水
10．可以通过①化学沉降、②杀菌消毒、③自然沉降、④过滤等几个步骤对长江水进行净化。其合理的操作顺序是
A．①③②④B．①③④②
C．③④①②D．③①④②
11．（2020·苏州）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
12．用如图简易装置可以制取少量蒸馏水。操作方法是：在如图所示烧瓶中加入约三分之一体积的自来水，再加入几粒沸石（或碎瓷片）。在确定各连接部位严密不漏气后，加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，试管内收集到10 mL左右蒸馏水后，停止加热。请回答下列问题：
（1）写出仪器A、B的名称：A_______________，B_________________。
（2）在水中放入几粒沸石（或碎瓷片）的作用是____________________________，右侧大烧杯中冷水的作用是_______________________________，为使烧瓶受热均匀，需在烧瓶底部垫上__________（填仪器名称）再加热。
（3）水变水蒸气的过程中，发生变化的是_________。
A．分子的大小B．分子的间隔
C．分子的种类D．分子的结构
（4）利用该装置也可以将硬水软化。生活中区分硬水和软水的常用试剂是_________。
13．小明同学去黄山旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水。请回答下列问题：
（1）进行过滤操作时，下列做法错误的是___________。
A．玻璃棒靠在滤纸边缘的任一下方
B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C．滤纸的边缘要低于漏斗口
D．液面要低于滤纸边缘
（2）在过滤操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下图中不该出现的情形是__________（填序号）。
14．如图是自来水厂的工业流程和家庭净水器，回答下列问题：
（1）在吸附池中放入的物质最好是_______________。
（2）取水后也可以加入明矾，其作用是______________________________。
（3）用肥皂液检验清水池的水是硬水还是软水，所发生的变化是___________变化(填“物理”或“化学”)。
（4）自来水厂在过滤池中一般放入许多小石子，长期会增加水的硬度，主要是水中_______________(填一种离子符号)增多造成的；生活中将硬水软化的常用方法是___________________________。
（5）配水泵把合格的水压到小区的过程中，可能发生二次水污染，建议用户购买家庭净水器(如图1)，你认为进水口应选在净水器的_______________(填“上口”或“下口”)。
1．【答案】B
【解析】A、肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，可用肥皂水来区分硬水和软水，不符合题意；
B、蒸馏后得到的水只由一种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、生活污水随意排放会污染环境，应
处理达标后再排放，不符合题意；D、在河水样品中加入明矾，明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使杂质沉降，并不能除去所有杂质，不符合题意。
2．【答案】A
【解析】在水的净化过程中，自然沉降（即静置沉降），是重力的作用下，水中的较大的、重的不溶物下沉；吸附沉降即化学沉降，是利用明矾在水中形成絮状物质，使悬浮颗粒聚集而沉降；过滤除掉沉降还不能除掉的小颗粒不溶物；活性炭能吸附水中的色素和异味，蒸馏是加热到水的沸点使水从混合物中蒸
发出来，然后再被冷凝成液态的水，得到的蒸馏水是纯净物。其中净化程度最高的方法是蒸馏。
3．【答案】B
【解析】A、煮沸可杀死水中的细菌，可给水杀菌消毒，故A正确；B、过滤可将不溶性固体与液体分离开，过滤不能把溶解在水中的物质分离出来，过滤不能将海水转化为淡水，故B不正确；C、往水中滴加肥皂水振荡，产生泡沫较多是软水，泡沫较少的是硬水，可以用肥皂水可区分硬水和软水，故C正
确；D、活性炭具有吸附性，可以吸附水中色素和异味，可以用活性炭可除去水中异味，故D正确。的4．【答案】D
【解析】A、由于明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，所以步骤Ⅰ中加入的试剂X可以是明矾，以加速悬浮颗粒的沉降，选项正确；B、由于活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，所以Y试剂可以是活性炭，选项正确；C、高铁酸钾消毒杀菌是高铁酸钾与细菌发生了化学变化生成新物质使细菌死亡，选项正确；D、净化后得到的水中含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物，选项错误。故选D。
5．【答案】D
【解析】硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水；而软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。A．加肥皂水，是常用来区分硬水和软水的方法，不符合题意；B．静置沉淀，除去大颗粒的不溶物，不符合题意；C．加入明矾，除去悬浮的小颗粒不溶物，不符合题意；D．在生活中降低水的硬度的方法是加热煮沸，煮沸能减少硬水钙、镁化合物的含量。
6．【答案】B
【解析】A、过滤时滤纸的边缘要低于漏斗口，错误；B、过滤时用少量水湿润滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不留气泡，可以加快过滤的速度，正确；C、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁防止液体溅出，错误；D、用玻璃棒轻轻搅拌过滤液体，易造成试纸破损或液体不经滤纸过滤直接流到滤液中，导致滤液浑浊，错误。故选B。
7．【答案】B
【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，但不能使海水淡化，故错误；B、加明矾可形成胶状物吸附水中的悬浮物杂质，使之沉降，达到净水的目的，故正确；C、生活中可用煮沸的方法降低水的硬度，故错误；D、生活用水任意排放会污染水资源，故错误。故选B。
8．【答案】B
【解析】A、生活污水应集中处理和排放，这样会减少水污染，保护环境，不符合题意；B、过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去所有杂质，符合题意；C、通常用肥皂水来鉴别硬水和软水，肥皂水在
硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，不符合题意；D、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意。
9．【答案】A
【解析】A、沉降常用的絮凝剂有明矾，明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物，吸附悬浮杂质，使其沉降，符合题意；B、过滤可除去水中的难溶性物质，杂质离子是溶解在水中的，过滤的方式不能除去，不符合题意；C、活性炭长期使用，它的吸附能力会下降，所以一定时候应该更换，不符合题意；D、经该净水过程得到的不是纯水，此时水中还含有可溶性的钙、镁离子，不符合题意。10．【答案】D
【解析】①化学沉降：明矾溶于水后会形成胶状物，能吸附水中的固体小颗粒，使悬浮水中的小颗粒凝聚成较大颗粒而加快悬浮物的沉降，此操作是把不能自然沉降的固体颗粒沉降下来，且并未进行彻底分离，故此操作应是自然沉降后、过滤前的操作；②杀菌消毒：使用漂白粉杀死水中病菌，应该为过滤后的净化操作；③自然沉降：静置，使水中较大的固体颗粒在重力的作用下而沉降下来，由于不需其他操作，故应为最先进行的操作；④过滤：是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，可除去水中沉降下来的固体颗粒，因此应排在沉降后。故选D。
11．【答案】B
【解析】A、简易净水器是利于小卵石、沙子、膨松棉等将浑浊的河水进行过滤和活性炭的吸附性，并不能杀菌消毒，不符合题意。B、活性炭能够吸附水中的颜色和异味，正确，符合题意。C、简易净水器是利于小卵石、沙子、膨松棉等将浑浊的河水进行过滤和活性炭的吸附性，并不能将硬水转化为软水，不符合题意。D、净化后的水会溶有一些可溶性的杂质，故净化后的水属于混合物不是蒸馏水，不符合题意。
12．【答案】（1）酒精灯铁架台
（2）防止加热时造成液体暴沸使形成的水蒸气冷凝形成液态水石棉网
（3）B
（4）肥皂水
【解析】（1）由装置图及已学知识可知：仪器A：为酒精灯，仪器B为铁架台。（2）在水中放入几粒沸石（或碎瓷片）的作用是防止加热时造成液体暴沸；右侧大烧杯中冷水的作用是使生成的水蒸气冷凝成液态水；为使烧瓶受热均匀，需在烧瓶底部垫上石棉网再加热。（3）水变水蒸气的过程中，发生的变化是物理变化，过程中分子的种类不变，所以分子的大小、分子的结构也不变，改变的只是分子的间隔和排列方式。（4）生活中区分硬水和软水的常用试剂是肥皂水。加肥皂水后，泡沫少、浮渣多
的为硬水，反之，为软水。
13．【答案】（1）A
（2）D
【解析】（1）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；将一张滤纸对折两次后，展成圆锥形，用水润湿倒贴在漏斗内壁即可。过滤的具体操作要领及注意事项有：一贴，即滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡。二低，即漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘，漏斗内液面低于滤纸边缘。三靠，即倾倒液体时，盛浑浊液的烧杯嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠漏斗内三层滤纸处；漏斗下端紧靠承接滤液的烧杯内壁。（2）在过滤操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下图中不该出现的情形是D，会导致过滤后液体仍然浑浊，过滤失败。
14．【答案】（1）活性炭
（2）形成胶状物吸附水中的悬浮杂质
（3）化学
（4）Ca2+煮沸
（5）下口
【解析】（1）活性炭具有很强的吸附性，能够吸附水中的色素和异味，所以在吸附池中最好放入的物质是活性炭。
（2）取水后加入絮凝剂(明矾)的作用是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使其沉降下来。
（3）肥皂液检验清水池的水是硬水还是软水，是利用肥皂水与水中物质反应产生泡沫，有新的物质生成，属于化学变化。
（4）小石子的主要成分是碳酸钙，与自来水中盐酸反应生成氯化钙，所以水中增加了钙离子；生活中将硬水软化的常用方法是加热煮沸。
（5）进水口应选在净水器的下端，有利于充分吸收水中的杂质。