新人教版九年级化学上册例题精讲：第4单元 课题2水的净化

1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：2(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3一贴：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4B．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：D4．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5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2～3cm，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________________。6(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)BA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