沪教版九年级化学上册第4节 水的组成和净化 （专项训练）（教师版）习题

第4节水的组成和净化题型01电解水实验现象和结论题型02氢气题型03纯水、天然水与自来水题型04过滤题型05蒸馏题型06硬水与软水题型07自来水厂净化过程题型08爱护水资源题型09简易净水器的构造及作用题型01电解水实验现象和结论实验装置实验现象（1）电极上均有气泡产生；(2)a、b两试管中气体体积比约为2:1。气体验证（1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。

水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。反应文字表达式：符号表达式为实验结论从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。【典例1】下列关于电解水的叙述中错误的是A．为增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液B．在水电解器中加满水，然后接通直流电源C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧【答案】D【解析】A、纯水导电性差，因为其中离子浓度低。加入氢氧化钠（NaOH）后，NaOH电离出Na⁺和OH⁻离子，增加了水的离子浓度，从而增强导电性。A正确。B、电解水实验时，需先将水电解器加满水，确保电极浸没，然后接通直流电源。B正确。C、电解水时，水分解为氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变的原则，证明水由氢元素和氧元素组成。C正确。D、与电源正极相连的电极产生的气体是氧气。氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，不能燃烧。D错误。故选D。【变式1-1】某同学利用如图创新装置探究水的组成。下列说法不正确的是A．a中气体能使带有火星的木条复燃B．a、b中气体的体积比大约为2：1C．滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性D．结合实验现象可知，水由氢元素和氧元素组成【答案】B【解析】A、a连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确，不符合题意；B、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为，a连接电源正极产生氧气，b连接电源负极产生氢气，a、b中气体的体积比大约为，错误，符合题意；C、纯水导电性较弱，滴加氢氧化钠溶液后，溶液中自由移动的离子增多，可增强水的导电性，正确，不符合题意；D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可推断出水由氢元素和氧元素组成，正确，不符合题意。故填：B。【变式1-2】小海同学利用家中常见物品组装电解水装置（如图，夹持仪器已略去），下列说法错误的是A．水中加入适量以增强导电性B．若a管生成5mL气体，则理论上b管生成10mL气体C．用带火星的木条检验b管生成的气体D．该实验可证明水不是由单一元素组成的【答案】C【解析】A、水的导电性较弱，加入适量Na2SO4​，Na2SO4​在水中解离出钠离子和硫酸根离子，可增强水的导电性，该选项正确；B、电解水时，与电源正极相连的试管（a管）产生氧气，与电源负极相连的试管（b管）产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2∶1。若a管生成5mL氧气，根据体积比，理论上b管生成氢气的体积为10mL，该选项正确；C、b管生成的气体是氢气，氢气具有可燃性，不具有助燃性，不能用带火星的木条检验，应用燃着的木条检验，该选项错误；D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可证明水是由氢、氧两种元素组成，不是由单一元素组成，该选项正确。故选C。【变式1-3】实验课上，同学们做了电解水的实验：(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是。(2)写出电解水的化学方程式。(3)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极。上分别生成了什么气体？【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。【提出假设】假设1：氧气和氯气；假设2：氢气和氧气；假设3：氢气和氯气。【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。实验步骤实验现象解释或结论①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色试管a收集到气体，试管b收集到气体假设2错误②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火听到爆鸣声证明b试管中收集到的气体为【反思与评价】a．联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时(填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，通过实验可证明水是由组成的。b．某城市住宅饮用水的处理过程如图所示：i．步骤①的网格净水原理类似于步骤(填“②”“③”或“④”等序号)。ii．地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因：。【答案】(1)增强水的导电性(2)(3)黄绿色无色氢气/H2不可以氢元素和氧元素③地下水经过了土壤、砂石等的过滤【解析】（1）水的导电性较弱，加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液后使溶液中出现大量的带电离子，增强了水的导电性；（2）水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应方程式为：（3）设计实验：由步骤②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火，听到爆鸣声，所以b试管中收集到的气体为氢气；由步骤①的解释或结论假设2错误，又因为生成的气体有氢气，所以假设3正确，所以试管a收集到的是氯气，氯气是黄绿色的，所以试管a收集到黄绿色气体，氢气为无色的，所以试管b收集到无色气体。反思与评价：a.根据题意，该实验由于生成了氯气，则无法证明水是由氢元素和氧元素组成，故电解水时不可以加氯化钠；电解水实验有氢气和氧气生成，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，水由氢元素和氧元素组成；b.步骤①的网格可以将不溶性的固体杂质除去，类似于步骤③过滤，可以分离固体和液体；地下水经过了沙石、土壤的过滤，地表水易被污染等，故地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少。题型02氢气（1）氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（2）氢气的化学性质：可燃性实验步骤在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察现象实验现象纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾表达式氢气+氧气eq\o\ac(\s\up5(点燃),\s\do0(——→),\s\do5())水实验结论①氢气与空气中的氧气发生化合反应生成了水②水是由氢元素和氧元素组成的【典例2】通过氢气在氧气中燃烧实验可以探究水的组成（如下图所示），有关说法正确的是A．该实验证明水是由氢气和氧气组成的B．该实验所需的氧气可以用排水法收集C．该反应是分解反应D．实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴【答案】D【解析】A、氢气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素的种类变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，故A错误；B、排水法收集的氧气中含有水蒸气，会干扰实验现象和结论，故B错误；C、氢气燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故C错误；D、氢气燃烧生成水，实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴，故D正确。故选D。【变式2-1】用氢气填充的气球遇到明火会发生爆炸。关于这一爆炸，以下不正确的描述是A．发生了化学变化B．发生了物理变化C．没有物理变化D．会放出热量【答案】C【解析】A、氢气燃烧生成水，有新物质生成，发生了化学变化，故选项描述正确；B、爆炸过程中，气球的形状变化，没有新物质生成，发生了物理变化，故选项描述正确；C、由选项A、B可知，爆炸过程中既发生了化学变化，又发生了物理变化，故选项描述不正确；D、氢气燃烧生成水，放出热量，故选项描述正确。故选C。【变式2-2】有关氢气的说法，错误的是A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰【答案】C【解析】A、氢气是密度最小的气体，其密度比空气小，该说法正确，不符合题意；B、氢气具有可燃性，当氢气与空气（或氧气）混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。所以点燃氢气前需检验纯度，该说法正确，不符合题意；C、氢气是一种无毒的气体，不会对人体造成毒害，该说法错误，符合题意；D、氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，该说法正确，不符合题意。故选C。【变式2-3】关于如图所示两个实验，下列说法正确的是A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰【答案】B【解析】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则在图1中，a管产生的气体较多，b管产生的气体较少，则a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，其体积比约为2:1，不是质量比，说法错误；B、由A选项分析可知，在图1中，a管中产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此在点燃氢气前需要检验其纯度，说法正确；C、由A选项分析可知，在图1中，a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，根据“正氧负氢”可知，与玻璃管b相连的是电源的正极，说法错误；D、在图2中，氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，说法错误。故选B。题型03纯水、天然水与自来水1.蒸馏水（纯净物）‌：通过加热水至沸腾产生水蒸气，再冷凝成液态水，去除所有杂质（细菌、病毒、重金属、矿物盐等）。‌2.纯净水（纯净物）‌：采用反渗透或离子交换等技术去除杂质，本质与蒸馏水相同（H₂O）。‌3.天然水（混合物）‌‌：自然界存在的河水、湖水、井水等，含可溶性/不溶性杂质（泥沙、微生物、矿物质等）。‌4.矿泉水（混合物）‌：地下深层自然涌出或开采的水，含特定矿物盐及微量元素（锂、锶、锌等）【典例3】水是生命之源，下列生活中的“水”属于纯净物的是A．澄清石灰水 B．蒸馏水 C．硬水 D．矿泉水【答案】B【解析】A、澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，该选项不符合题意；B、蒸馏水中只含一种物质，属于纯净物，该选项符合题意；C、硬水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意；D、矿泉水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意。故选B。【变式3-1】下列物质属于纯净物的是A．河水 B．雨水 C．矿泉水 D．纯净水【答案】D【解析】A、河水中含有水和多种溶于水的物质，属于混合物，故A错误；B、雨水中含有水和多种溶于水的物质，属于混合物，故B错误；C、矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故C错误；D、纯净水是由水一种物质组成，属于纯净物，故D正确；故选D。【变式3-2】．“上善若水，水善利万物而不争”。下列“水”属于纯净物的是A．矿泉水 B．自来水 C．蒸馏水 D．黄河水【答案】C【解析】A、矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，不符合题意；B、自来水中含有水和可溶性物质，属于混合物，不符合题意；C、蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物，符合题意；D、黄河水中含有水、泥沙等多种物质，属于混合物，不符合题意；故选C。【变式3-3】下列关于水的说法不正确的是A．地球上的总水储量很大，但淡水很少B．自来水经过活性炭吸附后可以变为纯水C．生活中常用煮沸的方法降低水的硬度D．电解水实验可以说明水由氢元素和氧元素组成【答案】B【解析】A、地球表面约71%被水覆盖，总水储量巨大，但其中大部分是海水（咸水），淡水仅占约2.53%。淡水中大部分是冰川和深层地下水，可利用的淡水资源非常有限，故选项说法正确；B、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，不能除去水中可溶性物质，因此自来水经过活性炭吸附后不能变为纯水，故选项说法不正确；C、加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水的硬度，故选项说法正确；D、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可得出水由氢元素和氧元素组成，故选项说法正确。故选B。题型04过滤①定义：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。②过滤器的准备（如图）：用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。③操作注意事项：“一贴二低三靠”④仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、铁架台、用品（滤纸）【典例4】过滤是分离混合物的常用方法。(1)过滤这一步骤是用来除去（填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。(2)写出图中序号①的仪器名称。(3)过滤时，玻璃棒的作用是；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为。(4)在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作【答案】(1)难溶性(2)漏斗(3)引流造成液体溅出(4)AD【解析】（1）过滤是把难溶于液体的固体与液体分离的一种方法，故填：难溶性；（2）由图可知，仪器①为漏斗；（3）过滤时，玻璃棒起到引流的作用，防止液体溅出；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，会使部分液体直接冲击滤纸或漏斗边缘，导致液体溅出烧杯外部；（4）A、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡，可以加快过滤速率，正确；B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，不能将漏斗下端管口悬在烧杯中央，漏斗下端要紧靠在烧杯内壁上，防止液体溅出，错误；C、过滤时要用玻璃棒引流，不能用玻璃棒在漏斗中搅拌，以防止损坏滤纸，错误；D、可将待过滤的液体先静置片刻再进行过滤操作，提高过滤速率，正确。故选AD。【变式4-1】分析自来水厂净化水流程图，有关说法错误的是A．可加入明矾作絮凝剂 B．试剂A可以是活性炭C．操作X能除去不溶性杂质 D．净化的自来水是纯净物【答案】D【解析】A、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，因此可加入明矾作絮凝剂，故A说法正确；B、试剂A可以是活性炭，因为活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故B说法正确；C、操作X是过滤，能除去泥沙等不溶性杂质，故C说法正确；D、净化后的自来水中仍含有可溶性杂质，因此属于混合物，故D说法错误；故选：D。【变式4-2】某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。(1)操作①中用到的玻璃仪器有(填一种即可)。若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是。(填字母)A．滤纸破损

B．液面超过滤纸边缘

C．滤纸没紧贴烧杯内壁；(2)操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是。(3)操作③的名称是。【答案】(1)玻璃棒(漏斗、烧杯)AB(2)活性炭(3)蒸馏【解析】（1）操作①是过滤操作，过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，填一种即可，比如漏斗。若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是：A、滤纸破损，会使杂质直接通过滤纸进入滤液，导致滤液浑浊。正确。B、液面超过滤纸边缘，液体可能会从滤纸和漏斗壁之间流下，没有经过滤纸过滤，使滤液浑浊。正确。C、滤纸没紧贴烧杯内壁，主要影响过滤的速度，而不是导致滤液浑浊的原因。错误。故选AB。故答案为：漏斗（合理即可）；AB。

（2）因为活性炭具有吸附性，能利用其吸附性去除异味和一些可溶性杂质，所以操作②中物质C可能是活性炭。故答案为：活性炭。

（3）操作③是将液体D转化为蒸馏水，蒸馏可以除去水中的所有杂质得到蒸馏水，所以操作③的名称是蒸馏。故答案为：蒸馏。

【变式4-3】目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图甲。(1)炭罐的作用是_______。A．杀菌消毒 B．吸附色素异味 C．蒸馏 D．过滤(2)水的净化：向浑浊的天然水中加入明矾，静止一段时间后，取上层液体过滤，得到略带颜色的液体，实验中加入明矾吸附悬浮物后过滤，过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、（填仪器名称），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．液面不要低于滤纸边缘【答案】(1)B(2)漏斗D【解析】（1）炭罐中内含活性炭，活性炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素异味。但活性炭不能杀菌消毒，炭罐不能将水蒸馏，自来水生产中已经过滤，基本不需要炭罐过滤。因此炭罐的主要作用是吸附色素异味，故选B。（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。进行过滤操作时，下列做法错误的是：D。A、为了防止玻璃棒将滤纸损坏，玻璃棒要轻轻地靠在三层滤纸的一边，选项A正确；B、为了防止过滤时滤液溅出，漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁，滤液沿烧杯内壁留下，选项B正确；C、因为滤纸是吸水的，如果滤纸边缘高于漏斗口，滤纸吸水之后支撑强度会变低，滤纸会变形，不能紧贴漏斗，还会使滤液渗出，造成滤液损失，所以过滤装置中滤纸的边缘要低于漏斗口，选项C正确；D、如果漏斗内液面高于滤纸边缘，液体会漫过滤纸从滤纸和漏斗的缝隙中流出，失去过滤效果，因此过滤时液面要高于滤纸边缘，选项D不正确。题型05蒸馏蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。沸石（碎瓷片）的作用：防止液体暴沸；冷凝管中水下进上出：充分冷凝水蒸气；弃去最先得到的蒸馏水：可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。简易装置的长导管相当于冷凝管：充分冷却水蒸气。【典例5】如图是我们学过的蒸馏装置，关于蒸馏实验说法不正确的是A．加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网B．图中冷凝水的流动方向是A→BC．蒸馏是单一操作净化水程度最高的方法D．烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸【答案】B【解析】A、蒸馏烧瓶不能直接进行加热，加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网，使其受热均匀，故选项说法正确；B、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，图中冷凝水的流动方向是B→A，故选项说法错误；C、蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，是单一操作净化程度最高的方法，故选项说法正确；D、烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸，故选项说法正确；故选：B。【变式5-1】实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置，下列分析错误的是A．为了节省能源，可以直接给烧瓶加热B．烧瓶中加入沸石或碎瓷片，防止暴沸C．烧杯中水的作用是使水蒸气冷却降温D．蒸馏水是净化程度较高的水【答案】A【解析】A、烧瓶不能直接加热，应垫上陶土网加热，符合题意；B、烧瓶中加入沸石或碎瓷片，可以防止暴沸，不符合题意；C、烧杯中的水用于冷却水蒸气，使其凝结成液态水，不符合题意；D、蒸馏几乎可除去水中的所有杂质，故蒸馏水是净化程度较高的水，不符合题意。故选A。【变式5-2】如图为化学兴趣小组改进的蒸馏装置，下列说法中不正确的是A．冰块的作用是冷凝B．实验中要用酒精灯的外焰进行加热C．该装置涉及到水的三种状态D．该装置不能除去水中的可溶性杂质【答案】D【解析】A、冰块的作用是冷凝，说法正确，不符合题意；B、实验中要用酒精灯的外焰进行加热，因为外焰温度最高，说法正确，不符合题意；C、冰块是固态水，水是液态水，水加热变成水蒸气，水蒸气是气态水，故该装置涉及到水的三种状态，说法正确，不符合题意；D、蒸馏能除去水中的可溶性杂质，说法错误，符合题意。故选D。【变式5-3】实验A在蒸馏瓶中加入几块碎瓷片，再加入约三分之一体积的自来水，连接装置进行制取蒸馏水的实验。(1)实验时，碎瓷片的作用是；(2)实验时，冷凝管进、出水的方向：；(3)温度计作用是；【答案】(1)防止加热时出现暴沸(2)b进a出(3)测量水蒸气的温度【解析】（1）碎瓷片的作用是防止暴沸，因为加热时液体可能会剧烈沸腾，碎瓷片可使沸腾平稳进行。（2）冷凝管进、出水的方向是下进上出（即b进a出），这样能让冷凝水充满冷凝管，与热的水蒸气充分接触，冷凝效果好。（3）温度计作用是测量水蒸气的温度，通过监测温度来控制蒸馏过程，保证收集到的是沸点对应的馏分（蒸馏水）。题型06自来水厂净化过程【典例6】自来水厂净水过程的主要操作流程如下(1)操作X可除去难溶性的泥沙杂质，操作X的名称是，该操作速度过慢可能的原因是(填字母)。A．滤纸未紧贴漏斗内壁

B．漏斗下端未紧靠烧杯内壁

C．滤纸破损(2)在净水过程中，氯气的作用是。(3)通过上述净水流程，最终得到的自来水仍然是混合物。要进一步获得纯净水，可采取如下图的操作是(填字母)，其原理是利用各物质的不同分离液态混合物。【答案】(1)过滤AB(2)杀菌消毒(3)蒸馏沸点【解析】（1）分离固体和液体的操作X的名称是：过滤；A、滤纸要湿润后紧贴在漏斗内壁，不能留有空隙，若滤纸与漏斗内壁有空隙，则过滤的速度会比较慢，符合题意；B、漏斗尖嘴要紧靠烧杯内壁，烧杯内壁有引流的作用，不靠近烧杯内壁，在漏斗下端开口处液体有张力加上气压，会导致液体流下不顺畅，会一定程度上影响过滤的速度，符合题意；C、漏斗内的滤纸有破损，液体从破损处流下，会导致滤液浑浊，与速度无关，不符合题意；故选AB；（2）氯气在水处理中主要起氧化杀菌作用，氯气可以与水反应生成酸类物质，使细菌蛋白质变性；（3）由图可知，下图操作为蒸馏，蒸馏原理是利用各物质的沸点不同分离液态混合物。【变式6-1】下图为某地区自来水的生产流程示意图，请回答下列问题：(1)向天然水中加入明矾作絮凝剂，明矾的作用是。(2)过滤池可除去水中难溶性固体杂质。在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是。消毒剂的作用是。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以用户要后再饮用。【答案】(1)吸附水中悬浮杂质，加速其沉降(2)引流杀菌消毒煮沸【解析】（1）明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质沉降下来，从而达到净水的目的。故本问答案为：吸附水中悬浮杂质，加速其沉降。（2）在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出。消毒剂的作用是杀灭水中的细菌等微生物，起到杀菌消毒的作用。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以用户要煮沸后再饮用，煮沸能进一步杀灭水中的微生物。故本问答案为：引流；杀菌消毒；煮沸。【变式6-2】水是一种宝贵的自然资源，自来水厂的净水流程如下：回答下列问题：(1)沉淀池中经常加入做絮凝剂。(2)实验室过滤的过程中发现过滤后的滤液仍然浑浊，可能的原因有(任写一条)。(3)某同学取自来水于试管中，加入适量，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。(4)在日常生活中，常采用的方法降低水的硬度。(5)以上净水步骤中发生了化学变化的是_______(填字母序号)。A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．投药消毒【答案】(1)明矾(2)滤纸破损（合理即可）(3)肥皂水(4)煮沸(5)D【解析】（1）沉淀池中经常加入明矾做絮凝剂，明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降；（2）过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；（3）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故取自来水于试管中，加入适量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水；（4）可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀，故生活中常采用煮沸的方法降低水的硬度；（5）A、沉淀只能使悬浮的杂质沉降，无新物质生成，属于物理变化；B、过滤只能实现固液分离，除去难溶性杂质，无新物质生成，属于物理变化；C、吸附只能将杂质吸附在活性炭等的表面，无新物质生成，属于物理变化；D、投药消毒，发生了蛋白质变性等，一定有新物质生成，属于化学变化。故选D。【变式6-3】苏州河未污染前水质清澈，也曾经把苏州河水为取水口。目前自来水生产过程如图.(1)常用絮凝剂的名称是_______。A．明矾 B．氯化铁 C．氯化钙 D．高锰酸钾(2)吸附池中常加入，能起到吸附作用是因为其结构。(3)“过滤池”可以除去水样中的（填“可溶性”或“难溶性”）杂质，其中使用的是石英砂，该材料类似于实验室中过滤时使用的（填实验用品名称）。实验室进行过滤操作后，若滤液仍浑浊，则可能的原因是。(4)将“沉淀池”置于“过滤池”之前的原因有________。A．可以加快过滤速度 B．延长过滤材料的寿命C．使得过滤后的水变成纯净物 D．除去其中的可溶性杂质【答案】(1)AB(2)活性炭疏松多孔(3)难溶性滤纸滤纸破碎、仪器不干净等(4)AB【解析】（1）常用的絮凝剂有明矾和氯化铁，明矾、氯化铁溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，故选AB。（2）吸附池中常加入活性炭，活性炭具有疏松多孔的结构，则具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。（3）过滤能除去水中的难溶性杂质；石英砂类似于实验室中过滤时使用的滤纸；若过滤后滤液仍浑浊，可能原因为：滤纸破碎、仪器不干净或漏斗内的液面高于滤纸边缘等。（4）沉淀池可以将水中的较大难溶性杂质沉降，可以减少过滤时杂质对滤材的堵塞。将“沉淀池”置于“过滤池”之前的原因有可以加快过滤速度、延长过滤材料的寿命，但不能使得过滤后的水变成纯净物，也不能除去其中的可溶性杂质，故选AB。题型06硬水与软水（1）硬水定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。（2）鉴别方法：加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。（3）硬水软化的方法：实验室——蒸馏；生活中——煮沸；离子交换膜法，。（4）长期使用硬水的坏处：影响洗涤剂的使用效率；长期饮用硬水对身体健康不利；一些工业生产也不能使用硬水，如锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。【典例7】下列有关水的说法正确的是A．硬水和软水可用肥皂水鉴别B．淘米水过滤后是纯净物C．活性炭有净化水的作用，可以将硬水转化成软水D．电解水时，正极和负极所产生的气体的体积比约为【答案】A【解析】A、硬水与肥皂水反应易形成浮渣，软水则产生较多泡沫，故可用肥皂水鉴别。正确。B、过滤仅去除不溶性杂质，淘米水中仍含可溶性物质（如可溶性钙镁化合物），属于混合物。错误。C、活性炭吸附杂质色素异味等但不能去除钙镁离子，无法将硬水转化为软水。错误。D、电解水时正极（O₂）与负极（H₂）气体体积比为1:2，选项描述比例颠倒。错误。故选A。【变式7-1】水是生命之源，下列关于水的说法正确的是A．硬水中含有较多的和 B．采用蒸馏的方法可将硬水转化为软水C．净化水过程中加明矾可起杀菌作用 D．电解水是一种常用的净水方法【答案】B【解析】A、硬水中含有较多的钙离子和镁离子，不符合题意；B、蒸馏可除去所有杂质，可将硬水转化为软水，符合题意；C、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，不能用明矾杀菌消毒，不符合题意；D、电解水生成氢气和氧气，可用电解水探究水的组成，电解水不属于净水方法，不符合题意。故选B。【变式7-2】下列有关水的说法中正确的是A．河水经沉淀、过滤后得到的水是纯净物B．硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水C．水的蒸发和水通电分解都属于物理变化D．活性炭能起到软化水的作用【答案】B【解析】A、河水经沉淀、过滤后，只是除去了不溶性杂质，水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物，A错误；B、硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，B正确；C、水的蒸发是水由液态变为气态，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，C错误；D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能起到软化水的作用，D错误。故选B。【变式7-3】某同学在化学实验室利用自来水进行系列实验，实验流程如图所示。下列说法正确的是A．操作①为加热煮沸 B．操作②可以说明水是由氢、氧元素组成的C．经过操作③可以得到红色固体a D．水样①一定是硬水，水样②可能是软水【答案】B【解析】A、自来水通过蒸馏得到蒸馏水，则操作①为蒸馏，故A说法错误；B、操作②蒸馏水得到氧气，即水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，所以操作②能说明水是由氢、氧元素组成的，故B说法正确；C、铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体，所以经过操作③可以得到黑色固体a，故C说法错误；D、水样①是自来水，可能是硬水也可能是软水；水样②是蒸馏水，一定是软水，故D说法错误。故选B。题型08爱护水资源1．水资源现状：地球上的总水储量虽然很大，但可利用的淡水资源是有限的。2．爱护水资源(1)节约用水。①生活上：一水多用，使用节水型器具。②农业上：改大水漫灌为喷灌、滴灌。③工业上：使用新技术、改革工艺等使水重复利用、循环使用。(2)防治水体污染。①工业废水：采用新技术、新工艺减少污染物的产生；对污染的水体处理达标后排放。②农业污水：提倡使用农家肥，合理使用农药、化肥。③生活污水：集中处理和排放。【典例8】以下做法不利于保护水资源的是A．洗菜水冲厕所 B．过度开采地下水 C．清理海洋垃圾 D．合理使用农药【答案】B【解析】A、洗菜水冲厕所，提高水的利用率，利于保护水资源；B、过度开采地下水，会导致地下水位下降、地面沉降等，不利于保护水资源；C、清理海洋垃圾，减少对水资源的污染，利于保护水资源；D、合理使用农药，减少水体污染，利于保护水资源。故选B。【变式8-1】2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，我市积极参与“世界水日”活动。下列节约用水措施合理的是A．用淘米水洗碗或浇花 B．洗手后不随手关水龙头C．工业废水直接灌溉农田 D．农业和园林浇灌为大水漫灌【答案】A【解析】A、用淘米水洗碗或浇花，一水多用，可节约用水，选项合理。B、洗手后不随手关水龙头会导致水持续流失，造成不必要的浪费，选项不合理。C、工业废水通常含有重金属、化学污染物（如酸碱、有毒物质），直接灌溉农田会污染土壤、农作物，并通过食物链危害人体健康，选项不合理。D、大水漫灌是一种粗放式灌溉，用水量大、效率低（大量水蒸发或流失），易导致水资源浪费，选项不合理。故选A。【变式8-2】2025年“中国水周”宣传主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列有关水的说法错误的是A．用活性炭可除去水中所有的杂质 B．水既可以作溶剂，也可以作反应物C．采用滴灌方式代替漫灌来浇花可节约用水 D．地球上水的储量虽然很大，但淡水很少【答案】A【解析】A.活性炭是一种多孔性吸附剂，能有效吸附水中的色素、异味和部分有机污染物（如某些溶解的有机物），但不能去除钙镁离子等杂质，故说法错误；B.在化学中，水是一种常见的溶剂，能溶解许多物质形成溶液（如食盐溶于水）。同时，水也可以作为反应物参与化学反应，例如：在电解水反应中，水也是反应物，故说法正确；C.滴灌是一种节水灌溉方式，通过管道将水直接滴到植物根部，减少水的蒸发和流失；而漫灌是大面积浇水，容易造成水资源浪费。因此，用滴灌代替漫灌能有效节约用水，故说法正确；D.地球上的水总储量很大（约覆盖71%的地表），但其中约96.53%是海水，陆地咸水大约占0.94%，淡水仅占约2.53%。淡水中大部分是冰川和深层地下水，可直接利用的淡水（如河流、湖泊）不足1%，故说法正确。故选A。【变式8-3】下列有关水的说法正确的是A．地球上可利用的淡水资源取之不尽，用之不竭B．滹河的水经过沉淀、过滤、吸附后，可以得到纯水C．为了保护水资源，合理施用化肥农药D．过滤或加热均能使硬水转化成软水【答案】C【解析】A、地球上可利用的淡水资源短缺，并非取之不尽，A错误；B、滹