【暑期銜接】新九年級(jí)化學(xué)暑假課程講義：第十講 水的凈化

第十講水的凈化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道硬水與軟水的區(qū)別。2．了解吸附、沉降、過(guò)濾和蒸餾等凈化水的常用方法【基礎(chǔ)知識(shí)】水的凈化：沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾①步驟：取水-沉淀-過(guò)濾-吸附-消毒-配水②凈水方法：沉淀→過(guò)濾→吸附→消毒1.沉淀：將水靜置一段時(shí)間，使水中的不溶性固體雜質(zhì)沉降下來(lái)，底部有沉淀，上面的水變得相對(duì)澄清。2.過(guò)濾：難溶性固體和液體分離的方法①適用范圍：用于分離難溶性固體與液體②操作注意事項(xiàng)：“一貼二低三靠”“一貼”：濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁“二低”：a.濾紙的邊緣低于漏斗口b.漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣“三靠”：a.漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁b.用玻璃棒引流時(shí)，玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊c.用玻璃棒引流時(shí)，燒杯口緊靠玻璃棒③儀器：鐵架臺(tái)、燒杯、玻璃棒、漏斗玻璃棒的作用：引流④過(guò)濾后，如果濾液仍然渾濁，可能原因有:a.承接濾液的燒杯不干凈b.傾倒液體時(shí)液面高于濾紙邊緣c.濾紙破損3.吸附:利用明礬溶于水后生成的膠狀物，對(duì)水中懸浮雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降來(lái)達(dá)到凈水的目的常用的吸附劑：活性炭?；钚蕴浚ň哂形叫裕夯钚蕴烤哂卸嗫捉Y(jié)構(gòu)，對(duì)氣體或膠狀固體具有很強(qiáng)的吸附能力。除去水中的難溶性雜質(zhì)、色素和異味?；钚蕴繉硬粌H可以過(guò)濾掉不溶性雜質(zhì)，還可以利用它的強(qiáng)吸附性，吸附氣體（色素）和可溶性雜質(zhì)，除去臭味。蒸餾：利用液體沸點(diǎn)不同將液體分離的方法蒸餾裝置簡(jiǎn)易蒸餾裝置二、硬水和軟水：1.定義：硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。例：井水。軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。例：開(kāi)水，雨水。2．鑒別方法：用肥皂水，有浮渣產(chǎn)生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水軟水硬水3．硬水軟化的方法：工業(yè)上或?qū)嶒?yàn)室蒸餾、生活中煮沸4．長(zhǎng)期使用硬水的壞處：浪費(fèi)肥皂，洗不干凈衣服；鍋爐容易結(jié)成水垢，不僅浪費(fèi)燃料，還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸?！究键c(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：水的凈化例1.城市自來(lái)水自來(lái)水凈化過(guò)程是（）A．過(guò)濾吸附沉降消毒 B．沉降過(guò)濾吸附消毒 C．沉降過(guò)濾吸附蒸餾 D．過(guò)濾吸附沉降蒸餾【答案】B【解答】解：凈水的方法有沉降，除去大顆粒不溶性固體雜質(zhì)；過(guò)濾，除去小顆粒不溶性固體；吸附，除去色素和異味；消毒，除去細(xì)菌，所以城市自來(lái)水自來(lái)水凈化過(guò)程是沉降；過(guò)濾；吸附；消毒。故選：B。例2．關(guān)于水的凈化過(guò)程描述錯(cuò)誤的是（）A.加入明礬使小顆粒凝聚B.通入氯氣殺菌消毒C.通過(guò)沙濾裝置除去可溶性雜質(zhì)D.通過(guò)活性炭吸附部分有害物質(zhì)【答案】C【解答】解：A.加入明礬，利用明礬溶于水形成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)吸附，使雜質(zhì)沉降，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B.通入氯氣，能殺菌消毒，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。C.沙濾裝置與過(guò)濾的原理相似，可除去不溶性雜質(zhì)，不能除去可溶性雜質(zhì)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D.活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素，能吸附部分有害物質(zhì)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：C。例3.如圖是自來(lái)水廠凈水過(guò)程示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）下列關(guān)于水的敘述中，正確的是A．過(guò)濾后的湖水不是純凈物B．水體有自?xún)裟芰?，不?huì)被污染C．工業(yè)廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放D．明礬是常用的絮凝劑，可以用來(lái)凈水（2）根據(jù)如圖信息，生產(chǎn)自來(lái)水時(shí)使用的凈水方法有（填字母序號(hào)）。A．沉淀B．過(guò)濾C．投藥消毒D．蒸餾E．吸附【答案】ACD；ABCE?！窘獯稹拷猓海?）A．過(guò)濾后的湖水不是純凈物，這是因?yàn)槿苡谒奈镔|(zhì)不能除去，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；B．水體雖然有自?xún)裟芰?，但是不是無(wú)限的，超過(guò)自?xún)裟芰r(shí)可能會(huì)被污染，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；C．工業(yè)廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；D．明礬是常用的絮凝劑，可以用來(lái)凈水，該選項(xiàng)說(shuō)法正確。（2）根據(jù)如圖信息，生產(chǎn)自來(lái)水時(shí)使用的凈水方法有沉淀、過(guò)濾、投藥消毒、吸附。例4.水是人類(lèi)生活不可缺少的物質(zhì)．日常生活中不少人喜歡喝純凈水，市售的純凈水有些就是蒸餾水．有關(guān)蒸餾水的下列說(shuō)法正確的是（）A.它可以通過(guò)自來(lái)水受熱產(chǎn)生的水蒸氣而獲得 B.它清潔、純凈，長(zhǎng)期飲用對(duì)健康有益無(wú)害C.它含有人體所需的礦物質(zhì) D.它是純天然飲品，不含任何化學(xué)物質(zhì)【答案】A【解答】解：A.蒸餾能夠得到純凈的水，故A說(shuō)法正確。B.長(zhǎng)期飲用純凈水會(huì)使人缺少必須的微量元素對(duì)健康無(wú)好處，故B說(shuō)法不正確。C.普通水中含有人體所需的礦物質(zhì)和多種微量元素，但純凈水中不含人體所需的礦物質(zhì)和多種微量元素，C說(shuō)法不正確。D.純凈水含有水，水既是一種化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)是研究物質(zhì)的物質(zhì)都屬化學(xué)研究的物質(zhì)都是化學(xué)物質(zhì)，D說(shuō)法不正確。故選：A例5.將水樣靜置，用如圖裝置進(jìn)行過(guò)濾，其操作不規(guī)范的是（）A．用玻璃棒引流 B．濾紙邊緣低出漏斗邊緣 C．漏斗末端未緊靠燒杯內(nèi)壁 D．用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過(guò)濾速度【答案】D【解答】解：A.過(guò)濾液體時(shí)，注意“一貼、二低、三靠”的原則，應(yīng)用玻璃棒引流，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B.過(guò)濾液體時(shí)，注意“一貼、二低、三靠”的原則，濾紙邊緣低出漏斗邊緣，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。C.過(guò)濾液體時(shí)，注意“一貼、二低、三靠”的原則，漏斗末端未緊靠燒杯內(nèi)壁，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。D.過(guò)濾液體時(shí)，注意“一貼、二低、三靠”的原則，不能用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)，以防止損壞濾紙，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：D。例6.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置蒸餾海水，下列說(shuō)法正確的是（）A．蒸餾燒瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸 B．實(shí)驗(yàn)時(shí)冷卻水應(yīng)從a進(jìn)入，從b流出 C．錐形瓶中能收集到高濃度的氯化鈉溶液 D．該裝置不需要石棉網(wǎng)【解答】解：A.蒸餾燒瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B.為增強(qiáng)冷凝效果，下端管口是進(jìn)水管，上端管口是出水管，實(shí)驗(yàn)時(shí)冷卻水應(yīng)從b進(jìn)入，從a流出，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C.錐形瓶中能收集到蒸餾水，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D.燒瓶不能直接進(jìn)行加熱，該裝置需要石棉網(wǎng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：A。例7．小明收集到一瓶渾濁的河水，他要模擬自來(lái)水廠的凈水過(guò)程，最終制成蒸餾水。其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。請(qǐng)回答以下問(wèn)題（1）A物質(zhì)的名稱(chēng)是，操作①的名稱(chēng)是，玻璃棒在此操作中的作用，若經(jīng)過(guò)操作①后，所得液體C中仍有渾濁，其原因可能是（填寫(xiě)序號(hào)）。a．漏斗內(nèi)的濾紙有破損b。漏斗下端未靠在燒杯內(nèi)壁c，漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣（2）操作②應(yīng)選用的裝置是（填序號(hào)），該操作主要是除去。（3）小明取少量液體D于試管中，加入少量肥皂水，振蕩，發(fā)現(xiàn)有較多浮渣產(chǎn)生，說(shuō)明液體D是，操作③應(yīng)選用的裝置是（填序號(hào)），經(jīng)過(guò)操作③以后，小明重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，他觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（4）某同學(xué)量取10mL的蒸餾水，讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)?！敬鸢浮浚?）明礬、過(guò)濾，引流，ac；（2）Ⅱ，素色和異味；（3）硬水，Ⅰ，看不到浮渣，有較多泡沫；（4）與凹液面的最低處保持水平?！窘獯稹拷猓海?）在自來(lái)水廠為了將小顆粒泥塵沉降下來(lái)，常用絮凝劑，經(jīng)常使用的絮凝劑是明礬，為了除去不溶于水的固體雜質(zhì)，必須用過(guò)濾的方法；過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是引流，所得液體C中仍有渾濁，其原因可能是：漏斗內(nèi)的濾紙有破損緣、漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣等；（2）經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到的水還含有有色或有異味的物質(zhì)，要經(jīng)過(guò)活性炭吸附才能除去，故操作②應(yīng)選擇裝置Ⅱ；（3）硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，當(dāng)加入肥皂水后，會(huì)出現(xiàn)許多浮渣，因此液體D是硬水；要使硬水變成蒸餾水，必須經(jīng)過(guò)蒸餾，故小明應(yīng)選裝置Ⅰ；經(jīng)過(guò)操作③（蒸餾）以后可得蒸餾水，不含有可溶性鈣、鎂化合物，因此再加入肥皂水時(shí)就看不到浮渣了，反而有許多泡沫。（4）某同學(xué)量取10mL的蒸餾水，讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面的最低處保持水平?？键c(diǎn)二：硬水和軟水例8.下列有關(guān)硬水軟水說(shuō)法正確的是（）A．自來(lái)水一定是軟水 B．硬水經(jīng)過(guò)處理可以轉(zhuǎn)化為軟水 C．硬水中加入肥皂水振蕩產(chǎn)生較多泡沫 D．肥皂遇到軟水易起浮渣【答案】B【解答】解：A.自來(lái)水一定是軟水錯(cuò)誤，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；B.硬水經(jīng)過(guò)處理可以轉(zhuǎn)化為軟水正確，降低水的硬度的方法是：在生活中是加熱煮沸，在實(shí)驗(yàn)室中是蒸餾；故選項(xiàng)正確；C.軟水中加入肥皂水振蕩產(chǎn)生較多泡沫，硬水錯(cuò)誤；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；D.肥皂遇到硬水易起浮渣，軟水錯(cuò)誤，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：B。【過(guò)關(guān)檢測(cè)】1．自然界的水都不是純凈水，下列有關(guān)水的凈化的說(shuō)法不正確的是（）A．蒸餾可將海水淡化 B．凈水時(shí)活性炭起吸附作用 C．過(guò)濾不能使硬水轉(zhuǎn)化為軟水 D．電解水是一種常用的凈水方法【答案】D【解答】解：A．蒸餾可以除去水中的所有雜質(zhì)，所以蒸餾可將海水淡化，選項(xiàng)說(shuō)法正確；B．活性炭疏松多孔，具有吸附作用，凈水時(shí)活性炭起吸附作用，選項(xiàng)說(shuō)法正確；C．過(guò)濾只能除去水中的難溶性雜質(zhì)，不能使硬水轉(zhuǎn)化為軟水，選項(xiàng)說(shuō)法正確；D．水通電分解為氫氣和氧氣，但是不能將水凈化，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：D。2．水是重要的資，下列說(shuō)法正確的是（）A．硬水中加入肥皂水容易起浮渣 B．過(guò)量使用化肥不會(huì)導(dǎo)致水體污染 C．澄清石灰水、飽和的MgCl2溶液都是軟水 D．水的天然循環(huán)主要是通過(guò)化學(xué)變化完成【答案】A【解答】解：A．硬水中含有大量的鈣鎂化合物，可與肥皂水中的成份結(jié)合形成浮渣，故答案A正確；B．施肥過(guò)量會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，會(huì)導(dǎo)致水體污染，故答案B錯(cuò)誤；C．硬水中含有大量鈣鎂化合物，澄清石灰水和飽和的MgCl2溶液含有大量的鈣鎂化合物是硬水，故答案C錯(cuò)誤；D．水的天然循環(huán)主要是通過(guò)水的三態(tài)變化完成的，水的三態(tài)變化屬于物理變化，故答案D錯(cuò)誤。故選：A。3．下列圖示實(shí)驗(yàn)操作中，因缺少儀器而操作不正確的是（）A．塞緊橡膠塞 B．鐵絲在氧氣中燃燒 C．過(guò)濾懸濁液 D．稱(chēng)量氯化鈉固體【答案】C【解答】解：A.把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)著塞進(jìn)試管口，切不可把試管放在桌上在使勁塞進(jìn)塞子，以免壓破試管，圖中所示操作錯(cuò)誤，但不是因缺少儀器而操作不正確，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B.鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)，為防止生成物熔化濺落下來(lái)使瓶底炸裂，集氣瓶的底部應(yīng)放少量的水或鋪一層細(xì)沙，圖中集氣瓶的底部沒(méi)有放少量的水或鋪一層細(xì)沙，所示裝置錯(cuò)誤，但不是因缺少儀器而操作不正確，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。C.過(guò)濾液體時(shí)，要注意“一貼、二低、三靠”的原則，圖中缺少玻璃棒引流，是因缺少儀器而操作不正確，故選項(xiàng)正確。D.托盤(pán)天平的使用要遵循“左物右碼”的原則，圖中所示操作砝碼與藥品位置放反了，圖中所示操作錯(cuò)誤，但不是因缺少儀器而操作不正確，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：C。4．下列有關(guān)水的說(shuō)法中正確的是（）A．水分子（H2O）和過(guò)氧化氫分子（H2O2）中都含有氫分子 B．過(guò)濾方法可降低水的硬度 C．用肥皂水可區(qū)分軟水和硬水 D．常用吸附、沉淀、過(guò)濾和消毒等方法得到純凈水【答案】C【解答】解：A.分子是由原子構(gòu)成的，水分子（H2O）和過(guò)氧化氫分子（H2O2）中都含有氫原子，均不含氫分子，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B.過(guò)濾只能除去水中的不溶性雜質(zhì)，不能除去水中的可溶性鈣鎂化合物，不能降低水的硬度，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C.硬水和軟水的區(qū)別在于所含的鈣鎂離子的多少，生活中可用肥皂水來(lái)區(qū)分硬水和軟水，產(chǎn)生泡沫較多的是軟水，較少的硬水，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。D.常用吸附、沉淀、過(guò)濾和消毒等方法凈化水，但得到的水中仍含有可溶性雜質(zhì)，不是純凈水，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：C。5．用如圖簡(jiǎn)易凈水器凈水，下列分析正確的是（）A．能殺菌消毒 B．能把硬水變?yōu)檐浰?C．活性炭主要吸附顏色、異味 D．能得到純凈水【答案】C【解答】解：A．此裝置不含有能殺菌的物質(zhì)，故起不到殺菌消毒的作用，故A說(shuō)法錯(cuò)誤；B．該裝置不能減少水中可溶性鈣鎂化合物的含量，不能將硬水變?yōu)檐浰蔅說(shuō)法錯(cuò)誤；C．活性炭具有吸附作用，可以除去水中的色素和異味，故C說(shuō)法正確；D．該裝置得到的水中仍然含有其他雜質(zhì)，得不到純水，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：C。6．日常生活中將硬水軟化的方法是（）A．煮沸 B．吸附 C．過(guò)濾 D．沉淀【答案】A【解答】解：日常生活中將硬水軟化的方法是煮沸。故選：A。7．為除去某化工廠車(chē)間排放的廢水中的色素，可采取的合理措施是（）A．靜置沉淀 B．加入明礬處理 C．蒸餾 D．經(jīng)活性炭層吸附【答案】D【解答】解：A．靜置沉淀只能除去水中較大的難溶性雜質(zhì)，但不能除去色素，不合題意；B．加入明礬后，明礬溶于水會(huì)吸附水中的懸浮雜質(zhì)而加速其沉降，但不能除去色素，不合題意；C．蒸餾可以除去水中的所有雜質(zhì)，但是操作起來(lái)較繁瑣，不合題意；D．活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素，符合題意。故選：D。8．自來(lái)水廠凈化水的主要步驟如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．步驟①中加入明礬作絮凝劑 B．凈化后的水為純凈物 C．步驟④的作用是消毒殺菌 D．X試劑可以是活性炭【答案】B【解答】解：A．明礬溶于水可以吸附水中的懸浮雜質(zhì)而加速其沉降，所以步驟①中加入明礬作絮凝劑，選項(xiàng)說(shuō)法正確；B．凈化后的水中仍含有可溶性雜質(zhì)，屬于混合物，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；C．步驟④的作用是消毒殺菌，選項(xiàng)說(shuō)法正確；D．活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和異味，選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：B。9．①靜置沉淀；②過(guò)濾；③蒸餾；④明礬吸附，上述水的凈化措施中，凈化程度由低到高的順序是（）A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．③②④①【答案】C【解答】解：①靜置沉淀可把水中較大的固體沉降到水底，初步分離；②過(guò)濾可除去水中不溶性固體雜質(zhì)，所得水還會(huì)含有可溶性雜質(zhì)等；③蒸餾，把水通過(guò)蒸發(fā)、冷凝處理，處理后的水中只含水一種物質(zhì)，所得水稱(chēng)為蒸餾水為純凈物；④吸附沉淀可通過(guò)加入絮凝劑使水中小顆粒凝聚而沉淀。凈水措施由低到高的順序是靜置沉淀、明礬吸附、過(guò)濾、蒸餾。故選：C。二．填空題（共1小題）10．水是生命之，我們應(yīng)該了解水、愛(ài)護(hù)水；請(qǐng)你參與以下關(guān)于一渾濁河水樣品的凈化實(shí)驗(yàn)，并完成相關(guān)問(wèn)題。（1）向這些濁水中加入凈水劑，并用玻璃棒攪拌，使水中懸浮的顆粒沉降下來(lái)，下列物質(zhì)可用的是（填序號(hào)）。A．食鹽B．高錳酸鉀C．明礬D．