162-17物质的分离-其他几种常用的分离方法水资源的利用开发和保护

第1章水和水的溶液第67节物质的分离、水资源的利用、开发和保护第2课时其他几种常用的分离方法【知识点归纳】1．物质分离常用的方法有结晶法、沉淀法、过滤法、蒸馏法。(1)沉淀法：使水中的杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。________、________常用作________。(2)过滤法：把不溶于液体的固体物质跟液体分离开的一种方法。操作要点：一贴、二低、三靠。①一贴：滤纸要紧贴________；②二低：滤纸要低于________边缘，滤液要低于________边缘；③三靠：漏斗下端紧靠烧杯内壁；玻璃棒末端轻轻斜靠在________滤纸的一侧。倾倒滤液的烧杯口紧靠____________上端。(3)蒸馏法：利用液体里各成分的沸点不同而进行分离的方法。2．粗盐提纯的步骤：________、________、__________。3．淡水资源里人类利用较多的是________、________________和_________________________________________________________________________。4．我国的水资源分配空间分配不均匀—南多北少，东多西少。时间分配不均匀—夏季丰富，冬季缺乏，北方尤其明显。5．水资源保护(1)保护和节约用水的三种主要方法：____________、______________、______________。(2)水资源保护的另一个重要内容是________________。【答案提示】1．(1)明矾活性炭凝聚剂(2)①漏斗内壁②漏斗滤纸③三层玻璃棒2．溶解过滤蒸发结晶3．河水淡水湖泊水埋藏比较浅的地下淡水5．(1)水的再循环减少水的使用水的回收利用(2)防止水污染【随堂训练】1.三种实验操作如图所示，下列说法正确的是(B)A．进行图甲所示的过滤操作，可从食盐溶液中获得食盐固体B．进行图乙所示的蒸发操作，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热C．进行图丙所示的蒸馏操作，冷凝管进出水的方向是a进b出D．在粗盐提纯实验中，需要用到图示甲、乙、丙三种操作【解析】A、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作不能从食盐溶液中获得食盐固体，故选项说法错误。B、蒸发时，待蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，故选项说法正确。C、制取蒸馏水时，为增强冷凝效果，下端管口是进水管，上端管口是出水管，冷凝管管进出水的方向是b进a出，故选项说法错误。D、粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐）得到精盐的过程，需要用到图示甲、乙两种操作，无需使用丙操作，故选项说法错误。2.自来水厂净化水的主要步骤如图所示，下列有关说法中不正确的是(D)A．步骤①②可除去难溶性杂质B．X试剂可以是明矾C．步骤④中常加入氯气等物质进行杀菌消毒D．图中净化后的水是纯净物，可直接饮用【解析】A、沉降、过滤可以除去不溶于水的物质，步骤①②可除去难溶性杂质，故A正确；B、步骤①中可加入明矾作絮凝剂，故B正确；C、加入消毒剂可以杀菌消毒，故C正确；D、净化后的水含有可溶性杂质，不是纯净物，故D错误。3.甲、乙、丙三种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线如图1所示，30℃时，取其中两种固体各1g分别放入盛有10g水的两支试管中，充分振荡后的溶解情况如图2所示，下列说法正确的是(B)A．甲物质的溶解度比乙物质的溶解度大B．加入试管1的固体是丙C．向烧杯中加入硝酸铵固体后，试管2中一定有晶体析出D．将30℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至20℃，所得溶液中溶质的质量分数的大小关系：乙＞甲＝丙【解析】A、比较物质的溶解度大小须确定温度，故选项说法错误；B、30℃时三种物质只有丙的溶解度小于10g，即100g水中溶解溶质的质量小于10g，则10g水中溶解溶质的质量小于1g，所以30℃时，取其中两种固体各1g分别放进盛有10g水的两支试管中，充分振荡后有剩余固体的是丙，即试管1，正确；C、向烧杯中加入硝酸铵固体后，温度降低，若降到20℃以下，才有晶体析出，高于此温度，则无晶体析出；所以向烧杯中加入硝酸铵固体后，试管2中不一定有晶体析出，故选项说法错误；D、将30℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至20℃，甲乙溶解度减小，均析出晶体，溶质的质量减小，溶质的质量分数减小，丙溶解度增大，溶液中溶质、溶剂的质量不变，溶质的质量分数与降温前相等；饱和溶液中溶质质量分数=溶解度/(溶解度+100g)×100%，即溶解度越大质量分数也就越大，20℃时乙的溶解度大于甲的溶解度大于30℃时丙的溶解度，故所得溶液中溶质的质量分数的大小关系是乙＞甲＞丙，故错误。4.下列做法能够有效解决我国缺水问题并且符合可持续发展原则的是(B)①增加地下水开采量②直接利用工业和生活污水灌溉农田③改变灌溉方式，推广喷灌、滴灌技术④推广节水器具A．①②B．③④C．②③D．①④【解析】能够有效解决我国缺水问题并且符合可持续发展原则的有：减少农药、化肥的使用，改变灌溉方式，推广喷灌、滴灌技术，污水处理，达标排放，推广节水器具等，增加地下水的开采量会造成地面塌陷，直接利用工业和生活污水灌溉农田会污染土地。根据题意。5.选择提纯下列物质主要采用的操作。(均填字母)A．溶解B．过滤C．蒸发结晶D．降温结晶(1)从食盐水中分离出食盐：________。(2)从碳酸钠和碳酸钙的混合物中提取碳酸钙：_________。(3)从氯化钾和二氧化锰(不溶于水)的混合物中分离出氯化钾：__________。(4)从硝酸钾和少量氯化钠的混合物中分离出硝酸钾：________。【答案】（1）C（2）AB（3）ABC（4）ADB【解析】根据混合物中各物质溶解性、沸点、不稳定及在不同溶剂中溶解性的不同，可以选用过滤和结晶、蒸馏（或分馏）、加热分解、萃取和分液等方法进行分离和提纯，可参照下表采取分离方法．分离提纯方法适用范围过滤固体与液体不互溶的混合物蒸发结晶混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶蒸馏（分馏）①难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物②互溶液体沸点有明显差异（1）从食盐水中分离出食盐；选蒸发、结晶，故选C；（2）从碳酸钠和碳酸钙的混合物中提取碳酸钙；选溶解、过滤，故选AB；（3）从KCl和MnO2混合物中分离出KCl；选溶解、过滤、蒸发、结晶，故选ABC；（4）从硝酸钾和氯化钠的混合物中分离出硝酸钾；选结晶，故选ADB．6.粗盐提纯实验的部分操作如图所示，请回答相关问题。A．溶解B．蒸发C．过滤D．取一定量的粗盐(1)图示操作中，有错误的是____________(填字母)。(2)粗盐提纯的正确操作顺序为__________(填字母)。(3)操作B中，玻璃棒的作用是__________________________________________________。(4)步骤D中称取10.0g粗盐，将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，直到粗盐不再溶解为止，称得剩余粗盐为2.0g，最终得到食盐晶体3.2g，则该实验精盐的产率是_______。【答案】（1）C（2）DACB（3）搅拌，使溶液受热均匀，防止液体飞溅（4）40%【解析】（1）分析图示实验操作可知，C过滤时没用玻璃棒引流，故选：C；（2）粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发结晶，分析图示可知，粗盐提纯的正确操作顺序为DACB；（3）蒸发操时用玻璃棒搅拌的目的是使溶液均匀受热，防止局部温度过热造成液滴飞溅，当出现大量固体时，停止加热，用余热将晶体蒸干；（4）粗盐中NaCl的质量分数为3.2g/(10.0g−2.0g)×100%=40%。1．下列混合物的分离方法不正确的是(D)A．酒精和水——蒸馏B．泥沙和食盐——溶解和过滤C．食盐和碘——加热D．汽油和水——过滤【解析】过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法；蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法；进行分析判断。解：A、酒精和水的沸点不同，可采用蒸馏的方法进行分离，故选项错误。B、食盐易溶于水，泥沙难溶于水，可采用加水溶解、过滤的方法进行分离，故选项错误。C、碘加热易升华，食盐不能，可用加热的方法进行分离，故选项错误。D、汽油和水是液体，不能用过滤的方法进行分离，故选项正确。2．下列实验操作中玻璃棒的作用与其他三组不同的是(B)【解析】A、溶解操作应在烧杯中进行，用玻璃棒不断搅拌，玻璃棒的作用是搅拌，加快溶解速率。B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，玻璃棒的作用是引流。C、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅。D、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时的扩散。故玻璃棒的作用与其他三组不同的是B。3．目前许多学校安装了直饮水机，其中水处理的过程如图所示，步骤②对应的作用是(A)A．过滤B．吸附杂质C．杀菌消毒D．蒸馏【解析】根据净化水的方法与原理来分析。根据活性炭具有吸附性、超滤膜具有过滤作用、紫外线能杀菌消毒分析回答。解：超滤膜可以起到过滤的作用，除去水中的难溶性杂质。4．“神舟十三号”载人航天飞船升空，在空间实验室为期180天，是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。在这次太空中下列实验操作最难完成的是(D)A．结晶B．蒸发C．溶解D．过滤【解析】A、结晶是通过降低温度或蒸发溶剂的方法可以使溶液中的溶质结晶出来，不需要通过重力的作用进行，故选项错误。B、蒸发是利用加热的方法，使溶液中溶剂变为气态而析出溶质的过程，不需要通过重力的作用进行，故选项错误。C、溶解是指溶质向溶剂中扩散的过程，不需要通过重力的作用进行，故选项错误。D、过滤是水是在重力的作用下，透过滤纸实现的，而在失重的情况下，过滤时水不会向下流，所以无法进行过滤，此实验操作最难完成，故选项正确。5．《本草纲目》中“黄连”条目下记载：“吐血不止，用黄连一两，捣碎，加鼓二十粒，水煎去渣，温服。”该过程中没有涉及的操作是(D)A．加热B．称量C．过滤D．蒸发结晶【解析】取黄连一两，捣碎，水煎去渣，温服，含有称量、加热、过滤操作，故选：D。6．分离混合物是人们改造、利用自然界物质的重要方法。分离混合物要根据各成分不同的性质选用不同的方法，下列说法中不正确的是(B)A．过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同B．结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解性不同C．蒸馏法是利用混合物各成分的沸点不同D．沉淀法中可利用明矾吸附杂质【解析】A、过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同将混合物分开，说法正确；B、结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解度受温度的影响不同，将溶解度受温度影响较大的成为晶体析出，从而将混合物物分离，说法不正确；C、蒸馏法是利用混合物各成分的沸点不同将混合物分开，说法正确；D、化学沉淀法是根据混合物各成分的化学性质不同，将杂质转化为沉淀除去。说法正确。7．过滤的操作实验如图所示，请按要求回答下列问题。(1)写出下列仪器的名称：a是___________，b是__________，c是_________。(2)该操作还缺少一种仪器是__________，其作用是___________。(3)指出图中的一处错误：___________________________________[除(2)外]。(4)小涛同学从河水中取水样过滤，取澄清滤液大约5mL，置于洁净的小烧杯中，用酒精灯加热，慢慢蒸发，水分蒸干后，观察到烧杯底部有少许白色的固体残留，由此说明过滤后得到的水是___________(填“纯净物”或“混合物”)，其原因是过滤后的水中含有___________________。若要制取纯水，还需要采用的净化方法是___________。【答案】（1）铁架台；漏斗；烧杯；（2）玻璃棒；引流；（3）漏斗下端没有紧靠烧杯内壁；（4）混合物；可溶性杂质；蒸馏【解析】①根据实验室常用仪器可知：a铁架台；b漏斗；c烧杯；②过滤时要用玻璃棒引流，图中缺少一种仪器玻璃棒；③过滤时要注意：一贴二低三靠，图示操作漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁，会使液体溅出；且漏斗内液面高于滤纸边缘；④滤后的水是混合物，因为其中含有可溶性杂质，要得到纯水，还需要蒸馏。8．请回答下面关于精制粗盐时的相关问题。(1)粗盐提纯时正确的顺序是_________(填字母)。A．溶解、蒸发、过滤B．过滤、蒸发C．溶解、过滤、冷却D．溶解、过滤、蒸发(2)粗盐提纯时要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和__________，在蒸发操作中要用到玻璃棒，它的作用是____________________________，过滤时漏斗中的液面应___________(填“高”或“低”)于滤纸边缘。(3)在蒸发操作中当蒸发皿内出现较多固体时，应该__________(填字母)。A．移去酒精灯，停止搅拌B．移去酒精灯，用玻璃棒继续搅拌C．继续加热蒸干水分，再移去酒精灯(4)请你在下列仪器中挑选出用于粗盐提纯实验的仪器：____________(填序号)。【答案】（1）D（2）漏斗搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅低（3）B（4）①③④⑤⑦⑨【解析】（1）粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐）得到精盐的过程。（2）玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。过滤时要做到“一贴”、“二低”、“三靠”，“一贴”是滤纸紧贴漏斗内壁．“二低”是①滤纸边缘低于漏斗，②液面低于滤纸边缘．“三靠”是①倾倒液体的烧杯靠玻璃棒，②玻璃棒下端靠三层滤纸，③漏斗下端靠烧杯内壁．（3）当蒸发皿内出现较多固体时，应该移去酒精灯，用玻璃棒继续搅拌，用余热继续蒸发。9．水资源是一种非常重要的自然资源，下列有关水资源叙述有误的是(C)A．从空间分布看，我国水资源总体呈现出从东南沿海向西北内陆递减的特点B．从时间分布看，我国东部地区的水资源呈现出夏秋多、冬春少的特点C．我国各地修建了许多的水库等蓄水工程，其目的是解决水资源空间分布不均的问题D．水资源的污染和浪费，使我国水资源短缺的状况更加突出【解析】读图可知，我国水资源的总量不少，但人均占有量很低，约为世界人均水量的1/4．我国水资源在地区分布上具有显著的不均衡性，具体表现为“东多西少，南多北少”的特点；故A正确。我国水资源在时间分配上具有夏秋多、冬春少和年际变化大的特；一般来说，夏半年连续4个月的径流量要占年径流量的60%～80%；故B正确。我国水资源的时间分配不平衡，年际变化大，有必要兴建水库，洪水期蓄水，枯水期放水，以调剂各季节的河流水量。故C错误。随着人口的增长、城市化的推进、工农业的发展，我国水资源的供需矛盾仍然十分严重。我国有半数以上的城市缺水，而水资源污染会使这一问题更加突出；南方湿润地区的一些城市，由于水资源污染也成为缺水城市；故D正确。根据题意。10．根据如图所示的全球海水、陆地水储量比，下列说法错误的是(A)A．淡水资源是取之不尽，用之不竭的B．地球上大部分是含盐量很高的海洋水C．为减少水体污染，农药、化肥要合理使用D．为节约用水，农业、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌【解析】地球上的淡水资源储量小且分布不均匀，水污染也很普遍，因此淡水资源不是取之不尽，用之不竭的，要合理利用，节约使用，A错误；地球上大部分是含盐量很高的海水，B正确；为减少水体污染，农药，化肥要合理使用，C正确；为节约用水，农业、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌，D正确。11．造成水体污染的主要原因是(C)①工业上废气、废渣和废液的任意排放②农业生产中化肥、农药的使用不当③天然水与空气、岩石和土壤的长期接触④城市生活污水的大量排放A．①②B．②③C．①②④D．①③④【解析】工业上废气、废渣和废液的任意排放能造成水体污染，故①正确，农业生产中化肥、农药的使用不当能造成水体污染，故②正确，天然水与空气、岩石和土壤的长期接触不会造成水体污染，故③错误，城市生活污水的大量排放能造成水体污染，故④正确。12．绿水青山就是金山银山，水是生命之源。请回答相关问题。(1)生活中采用_________的方法，将硬水转化为软水。(2)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等，其中净水程度最高的是_________；能够除去水中异味的物质是_________。(3)请写出一条防治水体污染的措施：______________________________________________________。(4)请写出在生活中节约用水的一种做法：_____________________________________________。【答案】（1）煮沸；（2）蒸馏；活性炭；（3）工业废水经过处理后再排放（或应用新技术、新工艺减少污染物的产生）；（4）用洗莱水冲洗厕所（或使用节水龙头）；【解析】（1）生活中可用煮沸的方法来降低水的硬度；（2）吸附是将不溶性杂质吸附在它的内表面、沉降是除去较大的颗粒、过滤是除去不溶性固体，这些净化水的方法得到的水仍然是混合物，蒸馏得到的水是蒸馏水属于纯净物，所以净水程度最高的是蒸馏；活性炭具有吸附性，能够除去水中异味；（3）工业废水经过处理后再排放（或应用新技术、新工艺减少污染物的产生）可以防治水污染。（4）用洗莱水冲洗厕所（或使用节水龙头），可以节约用水；13．图甲是世界、中国和北京水资源占有量的统计图，图乙是陕西省、北京市、上海市和天津市水资源占有量的统计图。请观察统计图，并回答下列问题。(1)由图甲可知，我国的人均水资源约为世界人均的_________。(2)你认为我国是一个水资源富余的还是水资源短缺的国家？____________________。(3)分析图乙，你认为我国水资源的分布存在怎样的特点？__________________。【答案】（1）eq\f(1,4)；（2）水资源短缺的国家（3）地区分布不均匀【解析】（1）分析甲条形图可知，我国的人均水资源约为世界

人均的1/4；（2）分析甲条形图可知，世界人均占有水资源是中国的3.75倍，是北京的30倍，分析乙条形图可知陕西人均占有水资源是北京的4.2倍，是上海的6.3倍，是天津的8.07倍，人均占有水资源最高的陕西也只是世界的七分之一，而且分布不均匀，所以我国是一个水资源短缺的国家。（3）从图可以看出，我国水资源空间分布的特点是空间分布不均匀.14．下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度。根据表中数据，判断下列说法错误的是(C)A．在20～30℃温度范围内，硝酸钾和氯化钠的溶解度可能相等B．在60℃时，硝酸钾的饱和溶液105g加入95g水后溶液中溶质的质量分数为27.5%C．在20℃时，氯化钠和硝酸钾固体各35g分别加入两只各盛有100g水的烧杯中，均不能形成饱和溶液D．从含有少量氯化钠的硝酸钾饱和溶液中得到较多的硝酸钾晶体，通常可采用冷却热饱和溶液的方法【解析】A．硝酸钾和氯化钠溶解度相同的温度既是判断该段中溶解度的数值是否存在相等的可能，经分析知在20～30℃时这两种物质存在溶解度相同的可能，说法正确；B．在60℃时，硝酸钾的饱和溶液105g加入95g水后溶液中溶质的质量分数为：＝27.5%，说法正确；C．由表格中的数据可知，20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6g，所以在该温度下，将35g硝酸钾加入100g水中形成的是饱和溶液，说法错误；D．由数据可知，氯化钠的溶解度受温度影响较小，而硝酸钾的溶解度受温度影响较大，所以从含有少量氯化钠的硝酸钾饱和溶液中得到较多的硝酸钾晶体，通常可采用冷却热饱和溶液的方法，说法正确。15．从混有少量硝酸钾的食盐晶体中提取较纯的食盐，可供选择的实验步骤和结论有①在较高的温度下制成该晶体的饱和溶液；②在常温下制成该晶体的饱和溶液；③升高溶液温度不断蒸发水分，直到大量固体析出；④降温至有较多量晶体析出；⑤过滤；⑥得到的晶体即是较纯的食盐。正确的操作步骤和结论是(D)A．①④⑤⑥B．①④⑥C．②③⑥D．②③⑤⑥【解析】由于硝酸钾的溶解度受温度影响较大，随温度的升高而增大；氯化钠的溶解度受温度影响极小，所以高温下的饱和溶液降低温度硝酸钾会大量的结晶析出，氯化钠不会或析出极少量的晶体，所以可采用冷却热饱和溶液的方法得到大量的较纯净的硝酸钾。16．从海水中提取食盐的流程如下，下列说法错误的是(D)A．经过第①步的操作，海水中的成分基本不变B．蒸发池中，氯化钠溶液逐渐变浓C．经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水，有④发生D．析出食盐晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液【解析】A、第①步操作是将海水引入贮水池，经过第①步操作，海水中的成分基本不变，故选项说法正确。B、蒸发池中，水分蒸发，氯化钠溶液逐渐变浓，故选项说法正确。C、经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水，溶液达到饱和状态后，继续蒸发，有氯化钠晶体析出，故选项说法正确。D、析出食盐晶体后的母液不能继续溶解氯化钠，是氯化钠的饱和溶液，故选项说法错误。17．实验室制取蒸馏水的装置示意图如图所示，根据图示回答下列问题。(1)A仪器的名称是____________________，B仪器的名称是__________。(2)指出图中两处明显的错误：①____________________；②____________________。(3)实验时A中除加入少量自来水外，还需要加入少量的_____________，其作用是_________________。(4)用此种方法得到的水是___________(填“纯净物”或“混合物”)。(5)用此装置来提纯物质是根据____________________的原理。现有下列三组物质，能用此原理来提纯的是_________(填字母)。A．酒精和水B．食盐水溶液C．硫酸铜溶液【答案】（1）蒸馏烧瓶冷凝管（2）冷却水方向错误温度计位置错误（3）碎瓷片防止暴沸（4）纯净物（5）液体的沸点不同A【解析】（1）由仪器的结构可