初中化学人教版九年级上册第四单元 自然界的水课题2 水的净化精品同步测试题

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知识01 水的净化方法
1．自来水的净化
（1）步骤：取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。
（2）絮凝的作用：往水中加含有明矾的絮凝剂能使水中悬浮的颗粒物杂质被吸附絮凝而沉淀除去。
（3）过滤的作用：除去水中混有的固体杂质。
（4）吸附的作用：用具有吸附作用的活性炭，不仅可以除去水中的一些不溶性杂质，还可以吸附一些可溶性杂质，并且还能除臭。
（5）消毒的作用：用消毒剂可以除去水中的细菌、病毒等。
2. 过滤和蒸馏
A、过滤
（1）适用范围
用于将不能溶于液体的固体与液体分离。
（2）装置及操作要点
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡，若有较多气泡会使过滤速率减慢。
两低：
①滤纸边缘比漏斗口稍低，防止液体从漏斗外溢出；
②漏斗内液面比滤纸边缘低，防止液体未经过滤，从滤纸和漏斗间隙中流下。
三靠：
①玻璃棒斜靠在三层滤纸处，防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败；
②倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒，用玻璃棒引流防止液体溅出；
③漏斗下端的尖端部分紧靠烧杯内壁，使滤液沿烧杯壁流下，防止滤液向四周飞溅。
常见的净水方法小结
B、蒸馏
（1）定义及装置
①蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气，再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。
②蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，得到的蒸馏水属于纯净物。
（2）实验注意事项
①蒸馏烧瓶下面需垫上石棉网，不能用酒精灯直接加热，防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。
②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的eq \f(1,3)，也不能多于其容积的eq \f(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。
水的净化要点
1、明矾在净水中的作用
与水作用形成胶状物质，吸附水中悬浮颗粒，达到净水的目的，
2、活性炭净水原理
活性炭疏松多孔，有很大的内比表面积，能吸附色素和异味，还能吸附少量的可溶性杂质。
3、过滤中玻璃棒的作用；
①溶解过程中：搅拌以加速溶解
②过滤过程中：引流
4、过滤操作的要点
一贴二低三靠
5、净化程度由高到低的顺序
蒸馏→吸附→过滤→沉淀。
1.活性炭净水器
a. 活性炭的作用
过滤和吸附
b. 下口进水上口出水的好处
延长净水时间，增强净水效果。
2.简易净水装置
a. 每层材料都有过滤作用
b. 活性炭：吸附作用
c. 蓬松棉：隔离和支撑作用(防止活性炭颗粒堵塞出水口)
1．（2023·福建·中考真题）自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是
A．降温结晶B．絮凝沉降
C．杀菌消毒D．细沙滤水
2．（2023·广东广州·中考真题）某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是
A．能把自来水变成纯净物 B．能除尽水中的可溶性杂质
C．能除去水中的色素和异味 D．净水时水最后流经小卵石
3．（2023·内蒙古包头·中考真题）项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对水样处理过程分析错误的是
A．能除去水样中的颜色和异味B．能除去水样中难溶性杂质
C．该过程能将水样转化为软水D．该过程中发生的是物理变化
4．（2023·甘肃金昌·中考真题）水是生命之源。某学校九年级的同学模拟黄河水变成自来水的部分净化过程如下。
(1)取100mL黄河水注入烧杯中，加入少量______（填物质名称），用玻璃棒搅拌使之溶解，静置。
(2)实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是______。
(3)吸附池内常用______吸附色素和异味。
(4)生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是______。
知识02 硬水和软水
1．概念
硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫做硬水。
软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，叫做软水。
2．硬水和软水的检验

（1）用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。
（2）用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀产生的是硬水，不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。
3．硬水的软化
硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。
生活中常用煮沸法；
实验室常用蒸馏法；
工业上常用离子交换法和药剂软化法。
4．使用硬水造成的危害
（1）用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。
（2）硬水有苦涩味，饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
（3）锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。
1．（2023·广西·中考真题）鉴别硬水和软水最简易的方法是
A．加肥皂水 B．观察颜色 C．加食盐水D．闻气味
2．（2023·湖北荆州·中考真题）常用来区分硬水和软水的试剂是
A．食盐水B．肥皂水C．蔗糖水D．蒸馏水
3．（2023·山东聊城·中考真题）2023年“中国水周”活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。以下关于黄河流域水资源的说法不正确的是
A．加入明矾能促进黄河水中悬浮杂质沉降
B．可用肥皂水检验黄河水是否为硬水
C．合理使用农药、化肥以减少水体污染
D．黄河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净的水
4．（2023年山东省东营市中考二模）下列有关硬水性质实验的操作正确的是
A. 取样品B. 滴加肥皂水
C. 振荡D. 加热水样
1.自来水净化过程中，投什么药，如何消毒？
投入氯气(Cl2)或液氯或ClO2。Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO有强氧化性，可将水中的细菌和病毒中的蛋白质失去活性，达到消毒目的。但是该方法会使消毒后的自来水中存在有机氯化物，对人体健康会造成伤害。
现在比较先进的方法是使用高铁酸钾(K2FeO4)作自来水的净化消毒剂。4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH。一方面：生成的Fe(OH)3(胶体)具有吸附作用，把水中的悬浮的杂质吸附；另一方面：FeOeq \\al(2-,4)有强氧化性，可将水中的细菌和病毒中的蛋白质失去活性；更重要的是：该方法高效、无毒无害！
2. 过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因有哪些？
①滤纸破损；
②过滤时液面高于滤纸边缘；
③仪器不干净等
3. 过滤后的水是纯净物吗？
不是！
过滤的操作只是除去水中不溶性杂质，水中的的可溶性杂质、细菌和病毒、色素、异味等物质，均未除去，故仍为混合物。
4. 最早获得的蒸馏水为什么弃去不用？
最早获得的蒸馏水可能含有仪器表面未完全除去的可溶物，所以弃去不用。
题型一 水的净化
例1. （2023年辽宁省铁岭市、葫芦岛市中考化学真题）在自来水生产过程中，没有用到的操作是
A．沉淀B．过滤
C．吸附D．蒸馏
变式1. （2023年吉林省中考化学真题）水在净化过程中。单一操作相对净化程度较高的是
A．沉降B．过滤
C．用活性炭吸附D．蒸馏
例2. （2023·甘肃白银·中考真题）水是人类宝贵的自然资源，与人类的生产、生活密切相关。
(1)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康。在实验室里可用________测定水的酸碱度；生活中常用________的方法来降低水的硬度。
(2)净化水的常用方法有：①消毒杀菌；②过滤；③活性炭吸附；④加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是______（填序号）。
变式2. （江苏省连云港市赣榆区2022-2023学年九年级下学期期中节选）水是生命之源。
自然界中的水都含有杂质，经自来水厂净化处理获得生活用水。下图为自来水厂净水过程示意图：
①“过滤池”可除去______________杂质；“吸附池中选用活性炭除去水中的色素和异味，活性炭具有吸附性的原因是______________。
②自来水都具有一定的硬度，生活中将硬水软化的方法是______________；热水瓶长时间使用后，瓶胆内整常附着一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】，可以选择厨房里的______________来浸泡去除。
③节约用水、防止水污染应成为我们的自觉行为。下列叙述正确的是______________。
a.生活中养成良好的用水习惯，尽可能充分利用每一滴水
b.为了改善水质，可以向其中加入大量的净水剂和消毒剂
c.大量使用农药、化肥可以提高农作物产量，对天然水体没有影响
题型二 硬水和软水
例1. （2023·湖北荆州·中考真题）常用来区分硬水和软水的试剂是
A．食盐水B．肥皂水C．蔗糖水D．蒸馏水
变式1. （2023·山东聊城·中考真题）2023年“中国水周”活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。以下关于黄河流域水资源的说法不正确的是
A．加入明矾能促进黄河水中悬浮杂质沉降
B．可用肥皂水检验黄河水是否为硬水
C．合理使用农药、化肥以减少水体污染
D．黄河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净的水
例2. （2022·广西桂林·统考中考真题）生活中区分硬水和软水常用的试剂是（ ）
A．食盐水B．稀盐酸C．蔗糖水D．肥皂水
变式2. （2022·广西·统考中考真题）下列水的净化方法中可以降低水的硬度的是（ ）
A．沉淀B．过滤C．吸附D．蒸馏
1．（2023•保康县模拟）净化的方法有很多，下列净化方法净化程度最高的是
A．过滤B．吸附C．蒸馏D．静置
2．（2023•青秀区三模）下列对水的净化过程中，可除去异味和色素的是
A．过滤B．加活性炭C．投药消毒D．加絮凝剂
3．（2023•白云区二模）如图简易净水装置及制取蒸馏水简易装置，下列说法正确的是
A．甲装置位置b放的是活性炭，位置c放的是石英砂
B．乙装置中碎瓷片的作用是防止溶液暴沸
C．乙装置中烧杯内水的作用是密封
D．甲装置能降低水的硬度
4．（2023•潍坊一模）某实践小组参观本地矿泉水厂。该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程如图所示，下列说法中正确的是
A．矿泉水中的钙、钾等矿物质指的是单质
B．活性炭的吸附作用是利用其化学性质
C．臭氧灭菌具有高效、无有害残留等优点
D．超滤装置可以过滤掉所有可溶性杂质
5．（2023•高新区二模）过滤操作完毕后展开滤纸，若黑色代表滤渣，则看到的情况最接近图中的
A．①B．②C．③D．④
6．（2023•佛冈县一模）过滤时，玻璃棒引流液体时，玻璃棒末端要
A．指向漏斗中心B．悬空
C．紧靠一层滤纸的一边D．紧靠三层滤纸的一边
7．（2023•浏阳市模拟）下列关于硬水、软水的说法错误的是
A．煮沸可降低水的硬度
B．加肥皂，硬水泡沫更多
C．烧硬水的锅炉更易产生水垢
D．软水中可溶性钙、镁化合物的含量更低
8．如图是某化学兴趣小组设计的制取蒸馏水的简易装置，下列说法不正确的是
A．石棉网的作用是使烧瓶均匀受热
B．碎瓷片的作用是防止加热时发生爆炸
C．为了加快冷凝，可以在烧杯中加入冰块
D．制得的蒸馏水是软水
9．（2023•广安）学习了水的净化后，某同学利用课外时间自制了简易净水器（如图所示），下列说法不正确的是
A．该装置能除去水中的色素和异味
B．硬水经过该装置后可转化成软水
C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D．草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红
10. （2022·湖南·模拟预测）在自来水厂将水净化并输送到用户的过程中，下列措施不必要的是
A．加絮凝剂吸附沉淀B．过滤C．投药消毒D．蒸馏
11. （2022·湖北湖北·中考真题）水是重要的资源，城市里的生活用水是经自来水厂净化处理过的。下列水处理过程中一定发生化学变化的是
A．自然沉降B．过滤C．活性炭吸附D．杀菌消毒
12. （2022广州市中考）广州北部水厂采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。关于水的净化，下列说法不正确的是
A. 加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
B. 活性炭可除去水中异味
C. 超滤膜可降低水的硬度
D. 自来水属于混合物
13．（2022湖南娄底中考）下列物质能用于除去水中异味和色素的是
A．明矾B．活性炭C．小卵石D．石英砂
14. 过滤时错误的操作是
A. 玻璃棒末端靠在漏斗内三层滤纸处
B. 漏斗下端的尖嘴口紧靠烧杯内壁中上部
C. 过滤器内液体的液面要低于滤纸的边缘
D. 为增大过滤速率，用玻璃棒搅拌漏斗内的液体
15. （2022·湖南娄底·中考真题）下列物质能用于除去水中异味和色素的是
A．明矾B．活性炭C．小卵石D．石英砂
16. （2022·海南·中考真题）项目式学习小组制作的简易净水器(如图)，下列说法正确的是
A．能对水进行杀菌消毒B．能除去水中可溶性杂质
C．能把硬水转化为软水D．能除去水中颜色和异味
17. （2022·广东广州·中考真题）广州北部水厂采用了先进的超滤膜净水技术，超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。关于水的净化，下列说法不正确的是
A．加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
B．活性炭可除去水中异味
C．超滤膜可降低水的硬度
D．自来水属于混合物
18．实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是
A．蒸馏烧瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸
B．实验时冷却水应从a进入，从b流出
C．锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D．该装置不需要石棉网
19．某同学进行过滤的实验操作，发现得到的滤液仍浑浊，可能的原因有（本题不止一个选项）
A．滤纸不够厚 B．液面低于滤纸边缘
C．滤纸破损 D．承接滤液的烧杯不干净
20. （2022·贵州遵义·一模）据央视报道，2020年桐梓县木瓜镇发生百年难遇的特大洪灾，造成停水停电，水源浑浊，村民没有饮用水，下列操作中水的净化程度最高的是
A．过滤B．吸附C．消毒D．蒸馏
21．（2022年四川省自贡市中考）李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这种方法是
A．过滤 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华
22. 如图所示为四种实验操作，下列说法正确的是
A．进行如图甲所示过滤操作，漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了得到的滤液不浑浊
B．进行如图乙所示蒸发操作，当蒸发中出现较多固体时停止加热
C．进行如图丙所示蒸馏操作，为使测得的温度更准确，应使温度计水银球伸入液面下
D．进行如图丁所示的沉淀操作，加入活性炭发生了化学变化
二、填空题
23．人类的生活和工农业生产都离不开水。
（1）下图是自来水厂净水过程示意图。
以上净水过程中，明矾可作絮凝剂用于净水，其净水原理是___________
（2）现要把一瓶浑浊的河水进行过滤，需要用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需要___________，该仪器在过滤中所起作用是___________。过滤中要注意“一贴二低三靠”，其中“一贴”是指用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间___________，这样操作的原因是___________；“三靠”中的其中“一靠”是指倾倒液体的烧杯尖嘴要紧靠玻璃棒的中部，这样操作的原因是___________
（3）硬水洗涤衣物，洗不干净且时间长了还会使衣物变硬。
①日常生活中，可用___________来检验软水和硬水，检验时在盛有硬水的试管中观察到的现象是___________。
②日常生活中，既可降低水的硬度，又可起到杀菌的方法是___________。
（4）如图所示，蒸馏烧瓶中放有碎瓷片，其作用是仪器X的作用是___________，水流方向是从___________（填“a”或“b”）进入。
24．2020年“中国水周”的活动主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”。请你根据所学，回答下列问题。
（1）如图1是简易净水装置。该净水装置___________（填“能”或“不能）将硬水变成软水。请设计实验验证净化后的水是硬水还是软水___________。（简单描述）
（2）芳芳同学收集到一瓶浑浊的长江水，她要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水过程如下所示：
①A物质的作用是___________。
②进行操作a时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________。
③利用图2所示装置进行操作b，除去一些异味和色素，待净化的水应该从___________（填字母）端通入，原因是___________。
④操作c是___________（填操作名称）。
25．小明收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示。请回答以下问题
（1）A物质的名称是 ，操作①的名称是 ，玻璃棒在此操作中的作用 ，若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是（填写序号） 。
a．漏斗内的滤纸有破损b。漏斗下端未靠在烧杯内壁c，漏斗内液面高于滤纸的边缘
（2）操作②应选用的装置是 （填序号），该操作主要是除去 。
（3）小明取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是 ，操作③应选用的装置是 （填序号），经过操作③以后，小明重复上述实验，他观察到的实验现象是 。
（4）某同学量取10mL的蒸馏水，读数时，视线应 。
培优竞赛
1．生产自来水的主要步骤如图所示。下列有关说法正确的是
A．“净化后的水”属于纯净物
B．步骤①②主要是去除可溶性杂质
C．步骤③④的作用完全相同
D．x、y、z分别是明矾、活性炭、氯气
2．下列实验方法能达到实验目的的是
3. 下图为自来水厂净水过程示意图。下列说法正确的是
A. 加入明矾和氯气目的是使水中的杂质沉降
B. 可用肥皂水检验清水池中的水是硬水还是软水
C. 实验室中常用如图1装置进行过滤操作
D. 活性炭处理目的是对自来水进行消毒
4．（2022山东省第三届学科素养知识竞赛）自然界的一切事物中,唯有水最珍贵。水是生命之源,我们要保护每一滴水。我们生活中的可用水，自来水厂功不可没。某自来水厂进化河水为自来水，部分工艺流程如图：
（1）已知 X 试剂和河水未发生化学反应，则 X 试剂的俗名为______________。
（2）净化后的水是 ______________（选填“纯净物”、“混合物”或“固液混浊态”）净化后的水不可以直接饮用，我们需要______________，得到的产物为 Y 试剂。
（3）被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2) ，俗称双氧水，是一种无色液体， 常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。在较低温度下和少量催化剂(如 MnO2 )条件下，它能迅速分解，所到的气体和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相同。当过氧化氢接触二氧化锰后,反应便立即开始并不能人为控制其速度。如果稍改变你所选择的装置,便可控制其反应的速度。请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的一种仪器,以达到控制反应速度的目的.你选择的仪器是______________(填序号) ，它更换原装置中的 _____________。 控制反应速度的原理是:______________。
（4）天然气、沼气的主要成分是 ZW4，它的化学性质和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相似。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取 Z。若用此法制取 ZW4，其气体发生装置选择 C，可采用______________或______________收集。
5．（2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）决赛）化学上，蒸馏是一种重要的分离或提纯物质的方法。
（1）在实验室可以通过蒸馏自来水获得蒸馏水，工业上利用石油加工中的分级蒸馏(分馏)可以获得汽油、煤油、柴油等多种石油化工产品。蒸馏法分离物质的依据是__________。
（2）分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法。这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。分子蒸馏器装置的简单原理如图所示。
主要过程是：物料先从蒸发器的顶部加入，经过料液分布器将其连续均匀地分布在加热板上随即用刮膜器将料液刮成一层液膜。在此过程中，从加热板上逸出的轻分子，几乎未经碰撞就到内置冷凝板上冷凝成液；残液未到冷凝板就发生了分子碰撞而液化，在加热区下的通道中收集。
①分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因是__________。
②“分子平均自由程”(即图中的λ)指的是分子两次碰撞之间走过的平均路程。影响“分子平均自由程”大小的因素有__________(填字母)。
A.温度 B.分子本身大小 C.分子的酸碱性
③与蒸馏法相比较，分子蒸馏法的优点是__________(填字母)。
A.适用于热敏性物质的分离 B.分离性价比高
C.分离精度高 D.分离操作简便
学习目标
重难点
1.了解自来水厂处理水的净化过程
2.掌握过滤操作方法
3.理解硬水和软水概念
4.掌握硬水和软水鉴别方法
5.理解明矾和活性炭净水原理
重点：1.理解并学会过滤的操作方法
2.设计实验报告鉴别软水和硬水
难点：1.过滤中漏斗、玻璃棒、烧杯的作用
2.明矾和活性炭净水原理
净化方法
原理
作用
沉淀
静置，使不溶性大颗粒物质沉淀下来，与水分离
除去大颗粒不溶性物质
过滤
把不溶于水的固体物质与水进行分离
除去难溶性(或不溶性)物质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味
除去色素和异味
杀菌
消毒
利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌
杀死水中的病毒、细菌
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去各种杂质(净化程度最高)
选项
实验目的
实验方法
A
除去MnO2中少量KMnO4
加热固体混合物
B
鉴别氮气和二氧化碳
用燃着的木条分别伸入集气瓶中
C
探究蜡烛中是否含有碳元素
点燃蜡烛，将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
D
硬水软化
过滤