课题 2 水的净化
答案:
(1)吸附 (2)不溶性 (3)化学 (4)纯净 (5)钙、镁化合物 (6)肥皂水 (7)软 (8)
硬 (9)煮沸 (10)蒸馏
1.水的净化
(1)纯水与天然水的比较
纯水 天然水
特征 无色、无臭、不含杂质 含有可溶性和不溶性杂质,常呈
浑浊状
分类 纯净物 混合物
举例 蒸 馏水 河水、湖水
(2)水的净化
城市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。
有时可利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质沉降来达到净水的目的。
自来水厂净水的流程
取:从水库中取水;
加:加絮凝剂(主要是明矾),使悬浮的颗粒状杂质被吸附凝聚;
沉:在反应沉降池中沉降分离,使水澄清;
滤:将沉降池中流出的较澄清的水通入过滤池中,进一步除去不溶性杂质;
吸:再将水引入活性炭吸附池,除去水中臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质;
投:投药消毒(常用通入氯气的办法,通入氯气消毒时产生了新物质,属于化学变化。)
除去病菌,杀菌后的水就是可以饮用的自来水,通过配水泵供给用户,但 水中仍然含有可
以溶于水的一些杂质,所以还是混合物。
谈重点 活性炭的净水原理 活性炭具有疏松多孔的结构,具有很强的吸附性,能够吸
附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质,活性炭吸附属于物理变化。
【例 1】参观当地的自来水厂或观察下图,回答下列问题:(1)取水口处的河水呈浑浊状,这是因为水中含有许多________。
(2)加絮凝剂的目的是_______________________________________________________。
(3)通过过滤池,可除去________。
( 4)活性炭吸附池可除去________。
(5)在各步净水操作中,能消毒且发生化学变化的一步是________。
解析:河水中呈浑浊状的物质是悬浮于水中的不溶性杂质,用絮凝剂可将其吸附沉降。
过滤操作能除去水中所有的不溶性杂质;活性炭能吸附、过滤水中的杂质。吸附、沉淀、过
滤等都是物理变化,投药消毒这 一步中,消毒剂(如氯气)在水中发生了化学变化。
答案:(1)不溶性杂质
(2)絮凝剂溶于水生成胶状物,吸附悬浮于水中的不溶性杂质而沉降下来
(3)不溶性杂质
(4)不溶性杂质、可溶性杂质
(5)投药消毒
2.过滤
(1)定义
过滤是一种把不溶性固体物质跟液体分离的操作。例如,可以用过滤的方法分离泥水混
合物,得到较为纯净的水。
(2)过滤器的制作
取一张圆形滤纸,对折两次,然后打开,使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸,另一边
为三层滤纸),放入漏斗内,用少量水润湿使之紧贴漏斗内壁。
(3)过滤仪器及装置[]
①仪器:漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架 台。
②装置:如图。
(4)过滤操作注意事项及原因分析一贴:滤纸紧贴漏斗内壁——加快过滤的速度。
二低:①滤纸边缘要稍低于漏斗边缘——防止滤纸被水润湿后破损;②漏斗内壁液面低
于滤纸边缘——防止液体从滤纸和漏斗间隙流下。
三靠:①烧杯紧靠引流的玻璃棒——防止液体溅到漏斗外壁;②玻璃棒下端仅靠三层滤
纸一侧——防止戳破滤纸;③漏斗下端紧靠烧杯内壁——防止液体溅出。
辨误区 过滤后得到的水是纯净物吗
过滤只是除去了水中不溶性的杂质,所得到的水仍然是混合物,因为水中还含有肉眼看
不到的可溶性杂质。
【例 2】如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。
(1)写出有标号仪器的名称:A__________;B__________;C__________。
(2)图中有________处错误,说明改正的方法:____________________________________。
(3)该学生在进行过滤操作后发现,过滤后的液体仍有浑浊现象,可能是________的缘
故。
解析:过滤的主要仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒,过滤时要注意“一贴、
二低、三靠”。滤液浑浊的原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸上缘等。
答案:(1)铁架台 漏斗 烧杯
(2)1 加玻璃棒引流,玻璃棒靠在三层滤纸一侧
(3)滤纸 破损(或液面高于滤纸的上缘)
3.硬水和软水
(1)水垢的形成
有些地区的水易使水壶或盛水的器具壁上结水垢,主要是因为该地区的水中溶有较多的
可溶性钙、镁化合 物,在加热或长期放置时,这些化合物会生成沉淀(也就是水垢)。
(2)硬水和软水
①定义
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。
软水:不含或含较少可溶性钙、 镁化合物的水叫做软水。
②鉴别方法
在等量两份水中,分别滴加等量的肥皂水后搅拌,产生泡沫较少、浮渣较多的是硬水;
泡沫丰富、浮渣较少的是软水。
(3)硬水的危害
①洗涤用水如果硬度太高,不仅浪费肥皂,而且衣服也不易洗干净。
②锅炉用水如果硬度太高,易在锅炉内结成水垢,不仅浪费燃料,而且会 使锅炉内管
道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时引起锅炉爆炸(物理变化)。
③长期引用硬度高的水,易使人患胆、肾结石等病症。
(4)硬水软化的方法
设法消除或减少硬水中的钙、镁化合物,使硬水成为软水,例如在生活中硬水软化的方
法是煮沸水;在实验室中用蒸馏法;工业上用离子交换法或药剂软化法等。
【例 3】硬水和软水的本质区别是( )
A.硬水浑浊,软水澄清
B.硬水含杂质多,软水含杂质少C.硬水不是纯净物,软水是纯净物
D.硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物,软水中不含或含少量的可溶性钙、镁化合
物
解析:从硬水和软水的定义 知,含有较多的可溶性 钙、镁化合物的水为硬水,不含或
含少量的可溶性钙、镁化合物的水为软水,也就是说,水中含有的可溶性钙、镁化合物的多
少,是软水与硬水的本质区别。
答案:D
4.蒸馏
(1)定义
根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法,如实验室制取蒸馏水即采用
蒸馏的方法。
(2)蒸馏 装置
实验室制取蒸馏水的装置
实验室制取蒸馏水的简易装置
(3)注意事项
①蒸馏烧瓶下面须垫上石棉网,不能用火直接加热;②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其
容积的 1/3,也不能多于其容积的 2/3;③蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),使蒸馏
平稳进行 ,以防加热时暴沸;④温度计的水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口,因为蒸馏时需
控制的温度是出口蒸气温度;⑤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
最大的冷却效果;⑥蒸馏产物(称馏分)一般用锥形瓶收集。
谈重点 蒸馏是净化程度最高的净水方法 蒸馏是硬水软化的一种方法,是净化程度最
高的净水方法,蒸馏水属于纯净物。
【例 4】如图所示是实验室制取蒸馏水的简易装置,回答下列问题:
(1)实验操作有以下几步:①在蒸馏烧瓶里倒入适量热水,并加入一些碎瓷片;②调节
酒精灯、铁圈、铁夹的位置,控制导管末端跟试管底之间的距离;③检查装置的气密性;④连接好全部装置,加热;⑤ 停止加热;⑥ 把导管从试管中取出。正确的操作顺序是
________。
(2)实验的装置中石棉网的作用是________________________________________,铁夹
的作用是________________________,铁圈的作用是__________________________。
(3)导管的末端距试管底 2~3 cm,为什么要保持这一段距离?__________________。
(4)在蒸馏烧瓶中加一些碎瓷片的作用是______________________________。
解析:安装仪器前首先检查装置的气密性,然后依照从下往上、从左往右的顺序安装装
置,制取完毕先把导管从试管中取出,然后停止加热,防止倒吸;石棉网的作用是使蒸馏烧
瓶受热均匀;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片是防止水蒸馏时暴沸。
答案:(1)③①②④⑥⑤
(2)使蒸馏烧瓶受热均匀,保持蒸馏液平稳沸腾 夹持固定烧瓶 支持石棉网
(3)便于水蒸气冷凝
(4)防止水蒸馏时暴沸
5.四种净水方法的比较
净水
方法 除去的杂质 净化
程度
静置
沉淀 不溶性杂质
过滤 不溶性杂质
吸附 部分不溶性杂质和可溶性
杂质、臭味
蒸馏 不溶性杂质和可溶性杂质
说明:①纯水是无色、无臭、清澈透明的,属于纯净物;自然界中的水常含有杂质和细
菌,不宜直接饮用,属于混合物。
②天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水不是纯净物,因为浑浊的水虽然
变澄清了,但这些过程除去的主要是不溶性杂质,水中还有许多溶解的杂质。
③常用的净水方法中,蒸馏净化程度相对较高,得到的蒸馏水一般可看作纯净物。
④各种净化水的方法根据水质不同,综合使用效果会更好。
【例 5】(探究题)小冬从山后的水塘中取来一桶浑浊的水,利用化学上学到的净水原理,
制作了简易的净水器,如图所示,使用时,水从上端加入,从下端流出。
(1)小卵石和蓬松棉的作用是__________________________________________________。
(2)净水器中还装有石英沙和活性炭,则石英沙应装在______(填“A”或“B”)处,活
性炭应装在______(填“A”或“B”)处,活性炭的作用是________________。
(3)长期饮用硬水对人体健康不利,要降低水的硬度,可采用的方法是________________。
(4)实验室里常用的蒸馏水是采用________方法制得的,实验室使用蒸馏水的原因是
________________________________________________________________________。解析:净水器的制作可依据先过滤大颗粒杂质,再过滤小颗粒杂质,最后利用吸附的原
理设计。其中纱布、小卵石、石英沙、蓬松棉的作用都是除去水中的不溶性杂质,活性炭的
作用主要是吸附水中的异味、颜色、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
答案:(1)除去水中的不溶性杂质 (2)B A 吸附水中的异味、颜色、不溶性杂质和部
分可溶性杂质 (3)煮沸 (4)蒸馏 蒸馏水常用于配制化学试剂,要保证化学试剂纯净,所
以必须用蒸馏水配制,其他方法均不能保证所得到的是纯净水(答案合理即可)
6.水净化方法在实际生活中的应用
(1)净化水的常见方法有静置沉淀、吸附、过滤、蒸馏等。在这几种净水方法中,净化
程度最高的是蒸馏;一般的净化过程,通常是几种净化方法综合运用;过滤是除去混在水中
的不溶性杂质的方法。当水中混有的不溶性杂质较多时,先静置沉降后过滤效果会更好。
(2)过滤和蒸馏除用于净化水外,也可应用于混合物的分离、提纯。我们应学会知识迁
移,利用身边的一些生活用品来进行化学仪器的替代,培养动手操作能力。
(3)活性炭是具有多孔结构的单质碳,对气体、蒸气或胶状固体具有强大的吸附能力,
活性 炭广泛地用于净化某些气体或液体。很多净水器中用活性炭来吸附、过滤水中的杂质。
【例 6】2012 年 8 月,由于台风“苏拉”和“达维”强度强且同时“夹击”我国,给部
分地区造成了严重的灾情,其中以山东、江苏、福建受灾最为严重。能否解决群众供水问题
是关系灾后能否控制瘟疫的一个关键问题。灾区人民日常生活用水及饮用水都要经过一系列
的净化才能使用。请回答如下问题:
(1)为了除去水中的不溶性杂质,可采取的操作是________________________________。
(2)当灾害过后,你如何将污水变成清洁用水?_________________________________。
(3) 除 去 河 水 中 的 不 溶 性 杂 质 后 , 请 设 计 一 个 实 验 证 明 水 样 是 硬 水 。
______________________。
解析:要除去水中的不溶性杂质,可采取过滤的方法;要将灾害过后的污水变为清洁用
水,可先将水静置,向水中加入明矾、吸附沉淀,然后再加入活性炭,过滤后即可变成清洁
用水;要证明水是硬水,可取适量样品,加入肥皂水,观察泡沫的多少。
答案:(1)过滤
(2)先静置,后加入明矾,沉淀,再加入活性炭,过滤
(3)取适量样品,加入肥皂水,振荡,观察泡沫多少,不产生泡沫或产生泡沫少的是硬
水
课题 2 水的净化
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)
1.下列操作与净化水无关的是( )。
A.过滤 B.吸附 C.蒸馏 D.电解
2.在有关水净化的探究活动中,小新将浑浊的湖水水样倒入烧杯中,先加入明矾粉末搅
拌溶解,静置一段时间后,下一步小新应进行的操作步骤是( )。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.吸附
3.自来水厂净水流程为:天然水→沉降→过滤→吸附→自来水,其中常用作除去臭味的
试剂是( )。
A.漂白粉 B.活性炭
C.氯气 D.明矾
4.下列操作中,能降低水的硬度的是( )。
①静置;②过滤;③煮沸;④蒸馏。
A.只有③ B.①③②④
C.②③ D.③④
5.活性炭具有吸附作用,经过活性炭净水器过滤的天然水,下列效果不能达到的是( )。
A.除去原有的不溶性物质
B.除去原有的臭味
C.除去一些溶解的杂质
D.除去所有杂质得到纯净水
6.硬水和软水的本质区别是( )。
A.硬水浑浊,软水澄清
B.硬水含有杂质,软水含杂质少
C.硬水是不纯净水,软水是纯净水
D.硬水含有较多可溶性钙、镁化合物,软水不含或含少量可溶性钙、镁化合物
二、填空题
7.生活离不开水。净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。
(1) 茶 杯 内 的 纱 网 , 可 将 茶 叶 与 茶 水 分 离 , 便 于 饮 用 , 该 设 计 利 用 的 原 理 是
____________。
(2)自制净水器中常加入________,用于除去水中的异味和色素。
(3)井水中含有较多的钙、镁离子,为降低硬度,可采用的方法是________________。
8.2011 年,我国南方和北方部分地区都出现了不同程度的旱情,全国人民团结一致,
共同抗旱。
(1)有些村庄打深井取用地下水。检验地下水是硬水还是软水,生活中可选用的物质是
____________ ; 使 用 硬 水 会 给 生 产 和 生 活 带 来 许 多 麻 烦 , 如
__________________________(举一例)。
(2)有些村民取浑浊的坑水作生活用水,有的同学利用所学的知识将浑浊的坑水用简易
净 水 器 ( 如 上 图 所 示 ) 进 行 净 化 , 其 中 小 卵 石 、 石 英 砂 的 作 用 是
__________________________。
(3)身处旱区之外的我们能做些什么以爱护水资源?________________________(举一
具体做法)。
三、实验题
9.小明同学去九仙山旅游时,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)取水后加入明矾的作用是_______________________________________________。
(2)进行过滤操作时,下列做法错误的是________。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(3)向滤液中加入活性炭,利用其________,除去水样中的色素和异味。
(4)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是_______________________。
10.蒸馏可降低水的硬度。在实验室可用如下装置制取蒸馏水。回答下列问题:
(1)写出下列仪器的名称。
a.________;b.________;c.________;d.________。
(2)得到的蒸馏水在________中(填仪器名称)。
(3)仔细观察 d 仪器,它起到________作用。冷水进入 d 仪器的方向如图所示,如果改
为 从 上 端 流 入 , 下 端 流 出 行 不 行 ? ________( 填 “ 行 ” 或 “ 不 行 ”) , 其 原 因 是
______________________________。
(4)水在________(填序号,下同)中由液态变为气态,在________中由气态变为液态。
课题 2 水的净化
1.D 解析:电解不是净化水的操作。
2.B 解析:加入明矾后使水中不溶性杂质沉降,杂质沉降后,紧接着的操作就是过滤
以除去沉淀。
3.B 4.D
5.D 解析:活性炭具有吸附作用,可以除去水中的异味和色素,但不能除去水中所有
杂质。
6.D
7.(1)过滤 (2)活性炭 (3)煮沸
8.(1)肥皂水 洗衣服浪费肥皂,而且衣服洗不干净、变硬(或锅炉使用硬水易导致锅
炉形成水垢而引发爆炸)
(2)过滤 (3)随手关闭水龙头(合理即可)
9.(1)使水中的杂质沉降 (2)D (3)吸附性 (4)防止暴沸
10.(1)酒精灯 蒸馏烧瓶 铁架台 冷凝管 (2)锥形瓶
(3)冷凝 不行 水在重力作用下,不能充满冷凝管,冷凝效果差 (4)b d