跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)03 水質(zhì)檢測及自制凈水器（解析版）

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)03水質(zhì)檢測及自制凈水器命題點(diǎn)一自來水的生產(chǎn)流程命題點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的常見方法命題點(diǎn)三水質(zhì)檢測命題點(diǎn)四自制凈水器的凈水原理1．愛護(hù)水資源：要節(jié)約用水。節(jié)約用水的標(biāo)志：。2．水的凈化（1）沉降是重力作用，除去水中顆粒較大的不溶性雜質(zhì)；促進(jìn)方法：明礬（可促進(jìn)水中懸浮雜質(zhì)的沉降）（2）過濾原理分離顆粒大小不同的混合物，除去水中顆粒較小不溶性雜質(zhì)。儀器漏斗、玻璃棒（作用引流）、燒杯、帶鐵圈鐵架臺。步驟一貼濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁，否則過濾很慢。二低濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，濾液邊緣要低于濾紙邊，防止液體從縫隙流下，過濾失敗。三靠燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒輕靠3層濾紙；漏斗下端要緊靠燒杯內(nèi)壁（防止濾液濺出）。分析過濾仍渾濁原因?yàn)V紙破損；液面高于濾紙邊緣；儀器不凈。過濾速度慢原因?yàn)V紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁。（3）吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面積大，具有吸附性；除去水中的顏色或氣味的物質(zhì)。（4）蒸餾原理：各成分的沸點(diǎn)不同；除去水中可溶性雜質(zhì)，凈化程度最高——得到的是蒸餾水。（5）消毒殺菌：用液氯，此過程是個(gè)化學(xué)變化?！練w納總結(jié)】各種凈化方法除去的雜質(zhì)的種類難溶性雜質(zhì)可溶性雜質(zhì)降低水的硬度沉淀√過濾√吸附√√蒸餾√√√水的凈化效果由低到高的是：沉淀、過濾、吸附、蒸餾（均為物理方法），其中凈化效果最好的是蒸餾。3．過濾（1）過濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開來的一種混合物分離的方法；它根據(jù)濾紙能夠透過液體和溶于液體的物質(zhì)的特殊功能，將混合物分離開來的；常用來分離不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體等。（2）適用范圍：用于分離難溶性固體與液體或者不溶性固體和可溶性固體（3）操作注意事項(xiàng)：“一貼二低三靠”（4）儀器和用品：玻璃儀器（燒杯、玻璃棒、漏斗）、鐵架臺、用品（濾紙）（5）過濾后，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（6）過濾后仍然渾濁的處理方法，清洗儀器，更換濾紙，重新過濾。4．蒸餾（1）原理：利用液體的沸點(diǎn)不同，將其分離。（2）裝置：（3）要點(diǎn)：①加熱時(shí)，燒瓶底部要墊上石棉網(wǎng)；②冷凝管中冷水流向是下進(jìn)上出；③為防止燒瓶內(nèi)出現(xiàn)暴沸現(xiàn)象，要加入沸石或少量碎瓷片。5．自來水生產(chǎn)（1）自來水廠凈水步驟：取水、加絮凝劑、反應(yīng)沉淀池、過濾池、活性炭吸附池、清水池、投藥消毒、配水泵。（2）自來水生產(chǎn)過程中各部分作用各環(huán)節(jié)的作用加明礬明礬溶于水生成膠狀物，吸附雜質(zhì)產(chǎn)生沉淀，達(dá)到凈水的目的過濾池除去不溶性雜質(zhì)活性炭吸附池活性炭能吸附水中的可溶性雜質(zhì)（色素和異味），也可濾去不溶性雜質(zhì)消毒除去細(xì)菌（是化學(xué)變化）常用消毒劑：漂白粉、氯氣、臭氧、二氧化氯等6．簡易凈水裝置凈化后的水中含有可溶性雜質(zhì)，不是純凈物。小卵石、石英砂發(fā)揮的作用是過濾。活性炭發(fā)揮作用是利用其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性。該裝置凈水時(shí)，沒有生成新物質(zhì)，發(fā)生物理變化。命題點(diǎn)一自來水的生產(chǎn)流程【典例1-1】小華參觀當(dāng)?shù)氐淖詠硭畯S，了解到自來水的生產(chǎn)有以下過程，其中屬于化學(xué)變化的是（）A．自然沉淀 B．過濾 C．活性炭吸附 D．投藥消毒【答案】D【解析】A、自然沉淀，是雜質(zhì)的位置發(fā)生改變，沒有生成新物質(zhì)，不屬于化學(xué)變化，A錯(cuò)誤；B、過濾，是將液體與不溶性固體分離，沒有生成新物質(zhì)，不屬于化學(xué)變化，B錯(cuò)誤；C、活性炭可以吸附水中的色素和氣味分子，該過程沒有生成新物質(zhì)，不屬于化學(xué)變化，C錯(cuò)誤；D、投藥消毒，消毒過程中細(xì)菌病毒體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，D正確。故選：D?！镜淅?-2】某興趣小組收集渾濁的河水，模擬自來水廠的凈水過程，最終得到蒸餾水，凈水過程如圖所示。（1）取100mL河水注入燒杯中，加入少量（填物質(zhì)名稱），用玻璃棒攪拌使之溶解，靜置。（2）操作①的名稱是，該操作中玻璃棒的作用是，操作以后得到的水依然渾濁，可能的原因是。（3）操作②中物質(zhì)C是活性炭，其作用是?！敬鸢浮浚?）明礬（2）過濾引流濾紙破損/過濾時(shí)液面高于濾紙邊緣/儀器不干凈（3）吸附有毒有色有異味的物質(zhì)【解析】（1）河水中含有較多懸浮雜質(zhì)，明礬可以加速懸浮物質(zhì)沉降，因此在靜置前加入的物質(zhì)是明礬。（2）根據(jù)流程圖，操作①后得到了固體A和液體B，說明該操作實(shí)現(xiàn)了固液分離，操作名稱是過濾；過濾中玻璃棒的作用是引流；操作以后得到的水依然渾濁，可能的原因是：濾紙破損；過濾時(shí)液面高于濾紙邊緣；儀器不干凈。（3）活性炭疏松多孔，具有吸附性，其作用是吸附有毒有色有異味的物質(zhì)?！咀兪?-1】自來水廠對水進(jìn)行凈化處理時(shí)，最合理的步驟是（）A．過濾、沉淀、消毒 B．沉淀、消毒、過濾C．消毒、沉淀、過濾 D．沉淀、過濾、消毒【答案】D【解析】凈化水時(shí)，先通過自然沉淀能除去水中含有的大顆粒不溶性固體，再通過過濾除去不溶性小顆粒固體，再通過消毒能除去水中的細(xì)菌微生物。故選D。【變式1-2】如圖為自來水生產(chǎn)過程示意圖。下列說法正確的是（）A．混凝劑可以使水中懸浮雜質(zhì)加速沉降B．過濾池和吸附池中主要發(fā)生化學(xué)變化C．消毒常用的液氯是混合物D．清水池的水是純凈物【答案】A【解析】A、混凝劑可以使水中懸浮雜質(zhì)加速沉降，說法正確，符合題意；B、過濾池的作用是把不溶性雜質(zhì)除去，該過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；吸附池的作用是吸附水中的色素及異味，該過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，說法錯(cuò)誤，不符合題意；C、消毒常用的液氯只由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物，說法錯(cuò)誤，不符合題意；D、清水池的水仍含有可溶性雜質(zhì)，屬于混合物，說法錯(cuò)誤，不符合題意。故選：A。命題點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的常見方法【典例2-1】如圖所示是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的過濾裝置圖。（1）過濾操作中用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和，其中玻璃棒的作用是。（2）小明準(zhǔn)備按如圖所示的裝置進(jìn)行操作時(shí),發(fā)現(xiàn)裝置存在一處明顯錯(cuò)誤，該錯(cuò)誤是。糾正錯(cuò)誤后，接下來的過濾操作可除去水樣中的(填“可溶性”或“不溶性”)雜質(zhì)。（3）小波將渾濁的水樣過濾后，得到的水仍渾濁，其原因可能是（寫出一點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）燒杯引流（2）漏斗下端管口未緊靠燒杯內(nèi)壁不溶性（3）濾紙破損等（合理即可）【解析】（1）過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，過濾操作的裝置由鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗四種儀器組成，其中用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯；玻璃棒的作用是引流。（2）過濾時(shí)要注意“一貼、二低、三靠”的原則，圖中漏斗下端管口沒有緊靠在燒杯內(nèi)壁上；過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，過濾操作可除去水樣中的不溶性雜質(zhì)。（3）過濾操作時(shí)要注意“一貼、二低、三靠”的原則，過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損（會使得液體中的不溶物進(jìn)入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁）、液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經(jīng)過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等。【變式2-1】水與人們的生活息息相關(guān)。下列有關(guān)水的說法不正確的是（）A．蒸餾可降低水的硬度 B．用活性炭“吸附”可除去水中的色素和異味C．過濾可除去水中所有雜質(zhì) D．自來水廠凈水時(shí)加入明礬來加快懸浮雜質(zhì)沉降速度【答案】C【解析】A、生活中用煮沸的方法降低水的硬度，該選項(xiàng)說法正確；B、活性炭吸附色素、異味過程中，沒有生成新物質(zhì)，是物理變化，該選項(xiàng)說法正確；C、過濾不能除去溶于水的鈣鎂化合物，不能降低水的硬度，該選項(xiàng)說法不正確；D、明礬溶于水可以吸附水中的懸浮雜質(zhì)而加速其沉降，所以水質(zhì)渾濁時(shí)可加入明礬使懸浮雜質(zhì)沉降除去，該選項(xiàng)說法正確。故選C。【變式2-2】目前很多學(xué)校安裝了直飲水機(jī)，如圖是化學(xué)興趣小組的同學(xué)在直飲水機(jī)上看到的直飲水機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．紫外線燈照射的作用是加熱 B．濾膜可除去水中的難溶性雜質(zhì)C．活性炭用來吸附水中的異味和色素 D．電熱水器煮沸的過程降低了水的硬度【答案】A【解析】A、紫外光照射的作用是殺菌消毒，該選項(xiàng)不正確；B、濾膜能除去水中的難溶性雜質(zhì)，該選項(xiàng)正確；C、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，可以用來吸附水中的異味和色素，該選項(xiàng)正確；D、電熱水器煮沸的過程降低了水的硬度，是因?yàn)槟軌虺ト苡谒拟}、鎂化合物，該選項(xiàng)正確。故選：A?！咀兪?-3】水是生命之源，某興趣小組進(jìn)行了如下有關(guān)水的實(shí)。.回答下列問題：實(shí)驗(yàn)：天然水的凈化(實(shí)驗(yàn)流程及裝置如圖所示)（1）操作③中(填寫儀器名稱)的作用是引流，若經(jīng)過此操作后，所得液體M仍然渾濁，其原因可能是(填字母標(biāo)號)。A．漏斗內(nèi)的濾紙有破損B．漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁C．漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣（2）凈化后的水通過實(shí)驗(yàn)④制取蒸餾水，需要在a中加入，以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸?！敬鸢浮浚?）玻璃棒A、C（2）碎瓷片或沸石【解析】（1）操作③為過濾操作，其中玻璃棒的作用是引流；若經(jīng)過此操作后，所得液體M仍然渾濁，其原因可能是：A、漏斗內(nèi)的濾紙有破損，會使得液體中的不溶物進(jìn)入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁，故選項(xiàng)符合題意；B、漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁，操作正確，不會導(dǎo)致濾液渾濁，故選項(xiàng)不符合題意；C、漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣，會使部分液體未經(jīng)過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁，故選項(xiàng)符合題意；故選：AC；（2）凈化后的水通過實(shí)驗(yàn)④蒸餾制取蒸餾水，需要在a燒瓶中加入碎瓷片或沸石，以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。命題點(diǎn)三水質(zhì)檢測【典例3-1】興趣小組開展“自制凈水器及水質(zhì)檢測”實(shí)踐活動(dòng)。（1）自制凈水器：如圖，凈水流程依標(biāo)號順序進(jìn)行。吸附劑為活性炭，因其具有結(jié)構(gòu)。（2）水質(zhì)檢測：TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值如圖，凈化后的水質(zhì)純度為?！敬鸢浮浚?）疏松多孔（2）一般【解析】（1）活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，故具有吸附性；（2）某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值為159，介于100和300之間，則凈化后的水質(zhì)純度為一般?！咀兪?-1】化學(xué)興趣小組開展了“自制凈水器及水質(zhì)檢測”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。（1）自制凈水器圖1中的吸附劑為活性炭是因其具有結(jié)構(gòu)；過濾采用了圖2膜技術(shù)凈化裝置，自來水經(jīng)過該裝置過濾后其硬度(通常用鈣鎂離子的含量來判斷)(填“會”或“不會”)降低。（2）水質(zhì)檢測檢測水可用市售的水質(zhì)檢測筆直接讀出水質(zhì)的TDS值，以判斷水質(zhì)純度，如圖3所示。若通過水質(zhì)檢測筆測出的TDS值為450，則該水質(zhì)，使用這樣的水會給生活和生產(chǎn)帶來許多麻煩，請舉一例說明?！敬鸢浮浚?）疏松多孔不會（2）會結(jié)水垢或水質(zhì)較差洗衣服時(shí)，浪費(fèi)洗滌液且洗不凈或鍋爐內(nèi)結(jié)垢浪費(fèi)燃料，嚴(yán)重時(shí)會引起爆炸或人長期飲用會導(dǎo)致結(jié)石等【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性。硬水是含有較多可溶性鈣鎂礦物質(zhì)鹽的水，過濾除去的是難溶性雜質(zhì)，無法除去離子，所以自來水經(jīng)過該裝置過濾后其硬度不會降低。故填：疏松多孔；不會。（2）根據(jù)圖3，TDS值為450的水會結(jié)水垢，水質(zhì)較差。使用硬水的危害有：洗衣服時(shí)，浪費(fèi)洗滌液且洗不凈；鍋爐內(nèi)結(jié)垢浪費(fèi)燃料，嚴(yán)重時(shí)會引起爆炸；人長期飲用會導(dǎo)致結(jié)石等。命題點(diǎn)四自制凈水器的凈水原理【典例4-1】某課外活動(dòng)小組制作了如下簡易凈水器，關(guān)于該凈水器的說法正確的是A．能除去水中的色素和異味 B．能起到殺菌消毒的作用C．能將自來水轉(zhuǎn)化為蒸餾水 D．能除去水中的所有雜質(zhì)【答案】A【解析】A、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，選項(xiàng)說法正確；B、該簡易凈水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的難溶性雜質(zhì)，活性炭可以除去水中的色素和異味，但不能起到殺菌消毒的作用，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、該簡易凈水器不能除去水中的所有雜質(zhì)，得不到蒸餾水，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D、該簡易凈水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的難溶性雜質(zhì)，活性炭可以除去水中的色素和異味，但不能除去水中的可溶性雜質(zhì)，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選A?！镜淅?-2】云大附中學(xué)習(xí)小組在完成“水質(zhì)檢測及自制凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，制作了如圖所示的凈水器。下列說法錯(cuò)誤的是A．凈水時(shí)水最先流經(jīng)小卵石 B．活性炭可除去水中的色素和異味C．紫外燈可起到消毒殺菌的作用 D．該裝置能將天然水凈化為純凈水【答案】D【解析】A、該凈水器從上到下小卵石、石英砂起到過濾作用，活性炭吸附色素異味，紫外燈殺菌，凈化過程應(yīng)從粗到細(xì)，過濾除去水中難溶性雜質(zhì)，活性炭吸附除去可溶性的色素異味，所以水應(yīng)從上部進(jìn)入，凈水時(shí)水最先流經(jīng)小卵石，說法正確；B、活性炭疏松多孔具有吸附性，可以除去水中的色素和異味，說法正確；C、通過紫外燈照射可使細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性，起到殺菌、消毒的作用，說法正確；D、該凈水器只能除去不溶性雜質(zhì)、色素和異味，不能除去其他可溶性的雜質(zhì)，不能將自來水變成純凈物，說法錯(cuò)誤；故選D?！咀兪?-1】化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)并制作如圖所示的簡易凈水裝置。利用該裝置模擬凈化當(dāng)?shù)睾铀?。下列分析正確的是A．小卵石的作用是除去水中的可溶性雜質(zhì) B．活性炭可吸附水中的色素和異味C．出水口的水中不含可溶性鈣、鎂化合物 D．為除去水中微生物等可通過靜置沉淀【答案】B【解析】A.小卵石的作用是除去顆粒較大的不溶性雜質(zhì)，選項(xiàng)分析錯(cuò)誤，故不符合題意；B.活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和異味，選項(xiàng)分析正確，故符合題意；C.出水口的水中仍含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，屬于硬水，選項(xiàng)分析錯(cuò)誤，故不符合題意；D.殺菌消毒可以除去水中微生物等，選項(xiàng)分析錯(cuò)誤，故不符合題意；故選：B。1．家用凈水器經(jīng)常用活性炭除去水中的色素和異味，其凈水方法是（）A．過濾 B．蒸餾 C．沉降 D．吸附【答案】D【解析】A、過濾是將不溶于水的固體和水分離，故A錯(cuò)誤；B、蒸餾是凈化程度最高的方法，可得到純凈水，故B錯(cuò)誤；C、明礬溶于水生成的膠狀物質(zhì)具有吸附性，可吸附懸浮雜質(zhì)，促進(jìn)水中懸浮雜質(zhì)的沉降，故C錯(cuò)誤；D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味，故D正確。故選D。2．下列有關(guān)凈水的操作，凈化程度最高的是（）A．沉淀 B．吸附 C．消毒 D．蒸餾【答案】D【解析】沉淀只能使懸浮的雜質(zhì)沉降，吸附只能除去水中的色素和異味，消毒只能除去細(xì)菌和病毒，蒸餾可除去所有雜質(zhì)得到純凈的水，所以這四種凈水操作中，凈化程度最高的是蒸餾，故選：D。3．下列凈水過程涉及化學(xué)變化的是（）A．靜置沉淀 B．砂石過濾 C．活性炭吸附 D．投藥消毒【答案】D4．如圖是幾種凈水方法，有關(guān)敘述不正確的是A．圖①中冷凝水應(yīng)從b口進(jìn)，a口出B．圖②中玻璃棒所起的作用是引流C．圖③是生活中對飲用水殺菌消毒的主要方法D．圖①②③④的方法均能降低水的硬度【答案】D【解析】A、圖①中冷凝水應(yīng)從b口進(jìn)，a口出，這樣冷凝比較充分，不符合題意；B、圖②是過濾，過濾時(shí)玻璃棒的作用是引流，不符合題意；C、圖③是煮沸，高溫能使蛋白質(zhì)變性，煮沸是生活中對飲用水殺菌消毒的主要方法，不符合題意；D、①是蒸餾，蒸餾幾乎可除去所有雜質(zhì)，能降低水的硬度，②是過濾，過濾只能除去難溶性雜質(zhì)，不能降低水的硬度，③是煮沸，可溶性鈣、鎂化合物在加熱時(shí)能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，④是活性炭吸附，只能除去水中的色素和異味，部分難溶性雜質(zhì)，不能除去可溶性雜質(zhì)，不能降低水的硬度，符合題意。故選D。5．下列水質(zhì)檢測的部分實(shí)驗(yàn)操作中不正確的是A．測酸堿度 B．取待測液C．滴加試劑 D．蒸發(fā)水樣【答案】C【解析】A、用pH試紙測定溶液的pH時(shí)，正確的操作方法為在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH，圖中所示操作正確；B、向試管中傾倒液體藥品時(shí)，瓶塞要倒放，標(biāo)簽要對準(zhǔn)手心，瓶口緊挨試管口，圖中所示操作正確；C、使用膠頭滴管滴加少量液體的操作，注意膠頭滴管不能伸入到試管內(nèi)或接觸試管內(nèi)壁，應(yīng)垂直懸空在試管口上方滴加液體，防止污染膠頭滴管，圖中所示操作錯(cuò)誤；D、蒸發(fā)時(shí)，應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌，以防止局部溫度過高，造成液體飛濺，圖中所示操作正確。故選C。6．某學(xué)習(xí)小組開展“自制簡易凈水器”的實(shí)踐活動(dòng)，作品如圖。完成下面小題。（1）任務(wù)一：學(xué)習(xí)凈水原理。下列凈水過程涉及化學(xué)變化的是A．靜置沉淀 B．砂石過濾C．活性炭吸附 D．投藥消毒（2）任務(wù)二：設(shè)計(jì)并制作凈水器。下列說法合理的是A．小卵石和石英砂主要除去可溶性雜質(zhì)B．用活性炭凈水是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)疏松多孔C．蓬松棉的主要作用是提高凈水的速率D．該凈水器流出的水可以直接飲用（3）任務(wù)三：展示并評價(jià)作品。下列評價(jià)不合理的是A．制作簡單，操作簡便 B．制作材料廉價(jià)易得C．作品設(shè)計(jì)簡潔美觀 D．凈化水硬度變得更小【答案】（1）D（2）B（3）D7．如圖為活性炭凈水器示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．為提高凈水效果，a為入水口，b為出水口B．活性炭不僅可以濾去不溶性物質(zhì)，還可以除去異味C．通過該裝置得到的水中可能含有一些可溶性鈣、鎂化合物D．該凈水原理體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念【答案】A【解析】A、為提高凈水效果，b為入水口，a為出水口，這樣可使水與活性炭充分接觸，凈化的比較充分，符合題意；B、活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，活性炭不僅可以濾去不溶性物質(zhì)，還可以吸附水中的色素和異味，不符合題意；C、通過該裝置只能除去一些難溶性雜質(zhì)，水中的色素和異味，不能除去可溶性雜質(zhì)，故通過該裝置得到的水中可能含有一些可溶性鈣、鎂化合物，不符合題意；D、活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，故可用于凈水，故該凈水原理體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念，不符合題意。故選A。8．化學(xué)興趣小組的同學(xué)們在學(xué)習(xí)了與水有關(guān)的知識后，決定對日常生活中的自來水分別從生產(chǎn)過程、水質(zhì)檢測、自制凈水器等方面展開項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。活動(dòng)一：參觀自來水生產(chǎn)過程【參觀實(shí)踐】（1）同學(xué)們在老師的帶領(lǐng)下來到自來水廠參觀自來水的生產(chǎn)過程，該過程主要包括：取水→加混凝劑→過濾→吸附→→配水?；顒?dòng)二：測量自來水的硬度【查閱資料】同學(xué)們查閱了相關(guān)資料，了解到國家有關(guān)水的硬度的標(biāo)準(zhǔn)為：類別極軟水軟水中硬水硬水高硬水以CaCO3濃度計(jì)/(mg/L)0～7575～150150～300300～450450～700【進(jìn)行測量】（2）同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室中取少量自來水，用便攜式水硬度檢測儀測得該自來水的CaCO3濃度為311.2mg/L,說明本地區(qū)的自來水屬于?；顒?dòng)三：自制簡易凈水器家中使用自來水時(shí)，最好安裝凈水器。于是同學(xué)們在老師的幫助下，利用所學(xué)知識，制作了簡易凈水器?！境晒故尽浚?）同學(xué)們將自制的簡易凈水器(如圖)在學(xué)?！翱萍脊?jié)”上進(jìn)行了展示，請你幫他們補(bǔ)全“？”處物質(zhì)的名稱：?！敬鸢浮浚?）投藥消毒（2）硬水（3）活性炭【解析】（1）自來水的生產(chǎn)過程為：取水后，先加混凝劑吸附沉降，然后過濾，再加入活性炭進(jìn)行吸附，最后投藥消毒；（2）對照水的硬度標(biāo)準(zhǔn)表格數(shù)據(jù)可知，該地區(qū)自來水為硬水；（3）活性炭具有吸附性，可吸附色素和異味，所以圖中“？”處物質(zhì)的名稱為：活性炭。9．關(guān)注家鄉(xiāng)發(fā)展白浪河是濰坊的母親河，全長123千米，穿過城區(qū)向北入海。長期以來，因上游城區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善，每逢日均降水量超過10毫米時(shí)，就會造成禹王街化肥溝內(nèi)污水溢流。為徹底解決溢流污水造成白浪河國控?cái)嗝嫠|(zhì)超標(biāo)問題，濰坊市委、市政府成立專班調(diào)度，加大投入，綜合施策，如期實(shí)現(xiàn)國控監(jiān)測斷面順利達(dá)標(biāo)。（1）對河水的凈化操作中，涉及化學(xué)變化的是A．蒸餾 B．靜置沉降 C．加熱煮沸 D．明礬凈水（2）下列舉措對保護(hù)我們的母親河有利的是A．農(nóng)業(yè)上大量使用農(nóng)藥和化肥B．將廢舊電池深埋地下防止水體污染C．提倡使用加磷洗衣粉涮洗衣物D．鼓勵(lì)污水處理廠主動(dòng)減排，提高出水標(biāo)準(zhǔn)（3）為了檢測河水的水質(zhì)，下列幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作正確的是A．河水取樣 B．過濾河水C．量取一定量的濾液 D．濾液加熱（4）自然界的水硬度較大，在日常生活使用時(shí)需要進(jìn)行軟化，關(guān)于軟水和硬水的描述下列說法不正確的是A．可以用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水 B．明礬凈水能起到軟化水的作用C．長期飲用硬水對身體健康不利 D．燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢（5）人工濕地作為一種生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)凈化污水與增強(qiáng)景觀效果的雙重目的，是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理新技術(shù)，被譽(yù)為“污水處理的革命”。人工濕地常見的三種類型是：水平潛流人工濕地(HFCW)、復(fù)合垂直流人工濕地(IVCW)和復(fù)合折流人工濕地(IBCW)。在進(jìn)水量和污水流速相同的條件下，三種類型的人工濕地對污水進(jìn)行處理，其中不同濃度硝酸根離子()的去除效果如下圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是A．濕地公園能解決所有的水資源污染問題B．濰坊市城區(qū)僅有白浪綠洲濕一處濕地公園C．利用人工濕地進(jìn)行污水處理，具有很好的應(yīng)用價(jià)值D．其它條件相同時(shí)，三種人工濕地對較低濃度的去除效果接近（6）小剛收集到一瓶渾濁的河水，他要模擬自來水廠的凈水過程，最終制成蒸餾水，他的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。請回答下列問題：（1）操作①是過濾，若在該操作中發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是。（2）液體C有異味，操作②應(yīng)選用的物質(zhì)是。（3）操作③時(shí)需在水中加入沸石或碎瓷片，作用是，得到蒸餾水后，加入肥皂水并振蕩，看到的現(xiàn)象是。（4）積極推進(jìn)水環(huán)境整治，建設(shè)美麗家鄉(xiāng)。①環(huán)保部門對水質(zhì)進(jìn)行長期監(jiān)測，將水質(zhì)從“優(yōu)”到“劣”分為Ⅰ—Ⅴ類。由如圖可知，近年來白浪河Ⅱ—Ⅲ類優(yōu)良水質(zhì)百分比明顯呈(填“上升”或“下降”)趨勢。由此推斷，白浪河主要水域的水質(zhì)在(填“變好”或“變差”)。②產(chǎn)生這種變化趨勢的原因可能是(寫一條即可)。（7）請為母親河寫一條環(huán)保標(biāo)語：?！敬鸢浮浚?）C（2）D（3）D（4）B（5）AB（6）漏斗內(nèi)的濾紙有破損、漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣、承接濾液的燒杯不干凈等活性炭防止加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸產(chǎn)生大量的泡沫上升變好清理污染河道的淤泥、垃圾，關(guān)?；蛘拇嬖谖廴倦[患的企業(yè)，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等（7）節(jié)約資源，減少污染【解析】（1）A、蒸餾過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；B、靜置沉降過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；C、加熱煮沸降低水的硬度，鈣鎂離子化合物轉(zhuǎn)化為沉淀，該過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；D、明礬凈水是氫氧化鋁膠體吸附水中懸浮的雜質(zhì)，該過程沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；故選C；（2）A、農(nóng)業(yè)上大量使用農(nóng)藥和化肥，導(dǎo)致水體和土壤污染，故A錯(cuò)誤；B、將廢舊電池深埋地下，會造成水體污染和土壤污染，故B錯(cuò)誤；C、提倡使用加磷洗衣粉涮洗衣物，會造成水體污染，故C錯(cuò)誤；D、鼓勵(lì)污水處理廠主動(dòng)減排，提高出水標(biāo)準(zhǔn)，有利于保護(hù)水資源，故D正確；故選D。（3）A、液體樣品的取用，瓶塞要倒放在桌面上，防止污染水樣，標(biāo)簽向著手心，防止污染腐蝕標(biāo)簽，試管要略傾斜，試管口要緊挨著容器口，圖中瓶塞沒有倒放，標(biāo)簽沒有向著手心，試管沒有傾斜，試管口沒有緊挨著容器口，故A錯(cuò)誤；B、過濾操作時(shí)要遵循一貼二低三靠，圖中沒有用玻璃棒引流，漏斗下端沒有緊挨著燒杯壁，故B錯(cuò)誤；C、用量筒量取一定量的液體時(shí)，視線要與量筒內(nèi)凹液面最低處保持水平，不能仰視也不能俯視，圖中為仰視操作，故C錯(cuò)誤；D、加熱液體時(shí)，用酒精燈外焰加熱，試管內(nèi)液體容積不能超過試管容積的三分之一，試管口不能朝著有人的地方，試管與桌面呈45度角，夾試管時(shí)套在距試管口三分之一處，故D正確；故選D。（4）A、可以用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水，產(chǎn)生泡沫多的是軟水，產(chǎn)生泡沫少的是硬水，故A正確，不符合題意；B、明礬凈水是明礬溶于水后吸附水中的懸浮雜質(zhì)，使之沉降，不能起到軟化水的作用，故B錯(cuò)誤，符合題意；C、硬水中含有較多鈣鎂化合物，長期飲用硬水對身體健康不利，故C正確，不符合題意；D、硬水中含有較多鈣鎂化合物，故燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢，故D正確，不符合題意；故選B。（5）A、濕地公園不能解決所有的水資源污染問題，故A錯(cuò)誤，符合題意；B、濰坊市城區(qū)有多處濕地公園，故B錯(cuò)誤，符合題意；C、利用人工濕地進(jìn)行污水處理，具有很好的應(yīng)用價(jià)值，故C正確，不符合題意；D、由圖可知，其它條件相同時(shí)，三種人工濕地對較低濃度的去除效果接近，故D正確，不符合題意；故選AB。（6）（1）操作①是過濾，若在該操作中發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是漏斗內(nèi)的濾紙有破損、漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣、承接濾液的燒杯不干凈等；（2）液體C有異味，操作②應(yīng)選用的物質(zhì)是活性炭，因?yàn)榛钚蕴烤哂形叫?，能夠吸附色素和異味；?）操作③時(shí)需在水中加入沸石或碎瓷片，作用是防止加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸；得到蒸餾水，屬于軟水，故加入肥皂水并振蕩，看到的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量的泡沫；（4）①由如圖可知，近年來白浪河Ⅱ—Ⅲ類優(yōu)良水質(zhì)百分比明顯呈上升趨勢。由此推斷，白浪河主要水域的水質(zhì)在變好；②產(chǎn)生這種變化趨勢的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，關(guān)?；蛘拇嬖谖廴倦[患的企業(yè)，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等。（7）請為母親河寫一條環(huán)保標(biāo)語：節(jié)約資源，減少污染（合理即可）。10．飲用水安全問題越來越受到人們的關(guān)注。（1）自來水的凈化的主要步驟如下圖：①河水外觀渾濁，因其含有(填“可溶性”或“難溶性”)雜質(zhì)，除去此類雜質(zhì)的步驟是(填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。②物質(zhì)X能除去水中的臭味，X可能是。（2）為了保障野外工作人員的用水安全，便攜凈水器的設(shè)計(jì)具有重要意義、小組同學(xué)利用注射器、蓬松棉、紗布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一個(gè)如圖所示便攜凈水器。①為了使凈水效果更好，你覺得A層放置的材料最好是。②使用該凈水器，待處理的水由下往上壓，優(yōu)點(diǎn)是。（3）市面上的“生命吸管”便攜式凈水器，其構(gòu)造、凈化原理，如圖所示。紡織網(wǎng)可對污水進(jìn)行過濾，其目的是攔截(填“大于”或“小于”)網(wǎng)限直徑的顆粒。【答案】（1）難溶性Ⅰ活性炭（2）石英砂達(dá)到最佳凈化效果，不易堵塞凈水器（合理即可）（3）大于【解析】（1）①河水外觀渾濁，因其含有難溶性雜質(zhì)，除去此類雜質(zhì)的步驟是Ⅰ；②物質(zhì)X能除去水中的臭味，X可能是活性炭，活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，可吸附異味；（2）①石英砂能除去較小顆粒的不溶物，所以A層放置的材料最好是石英砂；②待處理的水由下往上壓，這是為了延長對水的凈化時(shí)間，達(dá)到最佳凈化效果，且水中的難溶性雜質(zhì)不易堵塞凈水器；（3）紡織網(wǎng)可對污水進(jìn)行過濾，其目的是攔截大于網(wǎng)眼直徑的顆粒。11．水是生命之源，某校實(shí)踐小組學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展了有關(guān)“水的凈化”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。【活動(dòng)一】了解水的凈化如圖是學(xué)生參觀自來水廠后，繪制的自來水廠凈水過程示意圖。（1）吸附池內(nèi)常用吸附水中的色素和異味。（2）在凈水過程中加入混凝劑，目的是。（3）過濾池可以除去水中的(填“可溶性”或“不溶性”)雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)用到的玻璃儀器有。（4）自來水廠常用氯氣消毒，該過程發(fā)生的是(填“物理”或“化學(xué)”)變化，其反應(yīng)原理之一是，其中HClO中氯元素的化合價(jià)為?！净顒?dòng)二】凈水器凈水（5）自制簡易凈水器實(shí)驗(yàn)用品：飲料瓶、活性炭、棉花、紗布、細(xì)砂、小石子、燒杯、玻璃導(dǎo)管、鐵架臺制作方法：為了凈水效果更好，按從下層到上層的放置順序，依次將(①活性炭、②棉花、③細(xì)砂、④小石子，填序號)，放入飲料瓶內(nèi)，且每層用品之間用紗布隔開。交流討論：小石子、細(xì)砂對水中不溶性雜質(zhì)起作用，通過該凈水器獲得的水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。（6）離子交換法凈水過程如圖所示。①此過程中能將硬水轉(zhuǎn)化為軟水的是(填“陽離子”或“陰離子”)交換樹脂。②將水樣通過如圖所示的離子交換柱后，水中陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等，交換后的水仍然呈電中性。水中陽離子總數(shù)(填“增加”“減少”或“不變”)。【活動(dòng)三】污水處理（7）再生水是國際公認(rèn)的“第二水源”，是將生產(chǎn)生活等污水經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后，可以在一定范圍內(nèi)使用的水，生產(chǎn)再生水的主要流程如圖：①一級處理時(shí)，污水經(jīng)過格柵后，還需向其中加入混凝劑，格柵的作用是；②二級處理時(shí)，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的性?！净顒?dòng)總結(jié)】（8）2024年“世界水日”的中國主題是“精打細(xì)算用好水資源，從嚴(yán)從細(xì)管好水資源”。請寫出為保護(hù)母親河水資源，你能做到的一條具體行為：?！敬鸢浮浚?）活性炭（2）使懸浮于水中的雜質(zhì)較快沉降（3）不溶性燒杯、漏斗、玻璃棒（4）化學(xué)+1（5）②①③④過濾混合物（6）陽離子增加（7）過濾吸附（8）禁止向河里扔垃圾(合理即可)【解析】（1）活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，吸附池內(nèi)常用活性炭吸附水中的色素和異味，故填：活性炭；（2）在凈水過程中加入混凝劑，目的是使懸浮于水中的雜質(zhì)較快沉降，故填：使懸浮于水中的雜質(zhì)較快沉降；（3）過濾是將不溶性雜質(zhì)除去，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）自來水廠常用氯氣消毒，該過程中有新物質(zhì)的生成，屬于化學(xué)變化；HClO中氫元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，設(shè)氯元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，得，即氯元素的化合價(jià)為+1，故填：化學(xué)；+1；（5）加入小石子先除去大顆粒不溶性固體，加入的細(xì)砂能除去小顆粒不溶性的固體，利用活性炭能吸附色素和異味，故為了凈水效果更好，按從下層到上層的放置順序，依次將②棉花、①活性炭、③細(xì)砂、④小石子，放入飲料瓶內(nèi)，且每層用品之間用紗布隔開；其中小石子、細(xì)砂對水中不溶性雜質(zhì)起過濾作用，通過該凈水器獲得的水屬于混合物，故填：②①③④；過濾；混合物；（6