新人教版九年級化學上冊例題精講：第4單元 課題2水的凈化

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課題2水的凈化答案：(1)吸附(2)不溶性(3)化學(4)純凈(5)鈣、鎂化合物(6)肥皂水(7)軟(8)硬(9)煮沸(10)蒸餾1水的凈化(1)純水與天然水的比較純水天然水特征無色、無臭、不含雜質含有可溶性和不溶性雜質，常呈渾濁狀分類純凈物混合物舉例蒸餾水河水、湖水(2)水的凈化城市中的生活用水是經自來水廠凈化處理過的。有時可利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質的吸附，使雜質沉降來達到凈水的目的。自來水廠凈水的流程?。簭乃畮熘腥∷?；加：加絮凝劑(主要是明礬)，使懸浮的顆粒狀雜質被吸附凝聚；沉：在反應沉降池中沉降分離，使水澄清；濾：將沉降池中流出的較澄清的水通入過濾池中，進一步除去不溶性雜質；吸：再將水引入活性炭吸附池，除去水中臭味和殘留的顆粒較小的不溶性雜質；投：投藥消毒(常用通入氯氣的辦法，通入氯氣消毒時產生了新物質，屬于化學變化。)除去病菌，殺菌后的水就是可以飲用的自來水，通過配水泵供給用戶，但水中仍然含有可以溶于水的一些雜質，所以還是混合物。談重點 活性炭的凈水原理活性炭具有疏松多孔的結構，具有很強的吸附性，能夠吸附色素、異味、不溶性雜質和部分可溶性雜質，活性炭吸附屬于物理變化?！纠?】參觀當?shù)氐淖詠硭畯S或觀察下圖，回答下列問題：(1)取水口處的河水呈渾濁狀，這是因為水中含有許多_。(2)加絮凝劑的目的是_。(3)通過過濾池，可除去_。 (4)活性炭吸附池可除去_。(5)在各步凈水操作中，能消毒且發(fā)生化學變化的一步是_。解析：河水中呈渾濁狀的物質是懸浮于水中的不溶性雜質，用絮凝劑可將其吸附沉降。過濾操作能除去水中所有的不溶性雜質；活性炭能吸附、過濾水中的雜質。吸附、沉淀、過濾等都是物理變化，投藥消毒這一步中，消毒劑(如氯氣)在水中發(fā)生了化學變化。答案：(1)不溶性雜質(2)絮凝劑溶于水生成膠狀物，吸附懸浮于水中的不溶性雜質而沉降下來(3)不溶性雜質(4)不溶性雜質、可溶性雜質(5)投藥消毒2過濾(1)定義過濾是一種把不溶性固體物質跟液體分離的操作。例如，可以用過濾的方法分離泥水混合物，得到較為純凈的水。(2)過濾器的制作取一張圓形濾紙，對折兩次，然后打開，使濾紙成為圓錐形(一邊為一層濾紙，另一邊為三層濾紙)，放入漏斗內，用少量水潤濕使之緊貼漏斗內壁。(3)過濾儀器及裝置儀器：漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺。裝置：如圖。(4)過濾操作注意事項及原因分析一貼：濾紙緊貼漏斗內壁加快過濾的速度。二低：濾紙邊緣要稍低于漏斗邊緣防止濾紙被水潤濕后破損；漏斗內壁液面低于濾紙邊緣防止液體從濾紙和漏斗間隙流下。三靠：燒杯緊靠引流的玻璃棒防止液體濺到漏斗外壁；玻璃棒下端僅靠三層濾紙一側防止戳破濾紙；漏斗下端緊靠燒杯內壁防止液體濺出。辨誤區(qū) 過濾后得到的水是純凈物嗎過濾只是除去了水中不溶性的雜質，所得到的水仍然是混合物，因為水中還含有肉眼看不到的可溶性雜質?！纠?】如圖所示是某學生設計的過濾操作裝置圖。(1)寫出有標號儀器的名稱：A_；B_；C_。(2)圖中有_處錯誤，說明改正的方法：_。(3)該學生在進行過濾操作后發(fā)現(xiàn)，過濾后的液體仍有渾濁現(xiàn)象，可能是_的緣故。解析：過濾的主要儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、漏斗、燒杯和玻璃棒，過濾時要注意“一貼、二低、三靠”。濾液渾濁的原因可能是濾紙破損、液面高于濾紙上緣等。答案：(1)鐵架臺漏斗燒杯(2)1加玻璃棒引流，玻璃棒靠在三層濾紙一側(3)濾紙破損(或液面高于濾紙的上緣)3硬水和軟水(1)水垢的形成有些地區(qū)的水易使水壺或盛水的器具壁上結水垢，主要是因為該地區(qū)的水中溶有較多的可溶性鈣、鎂化合物，在加熱或長期放置時，這些化合物會生成沉淀(也就是水垢)。(2)硬水和軟水定義硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。鑒別方法在等量兩份水中，分別滴加等量的肥皂水后攪拌，產生泡沫較少、浮渣較多的是硬水；泡沫豐富、浮渣較少的是軟水。(3)硬水的危害洗滌用水如果硬度太高，不僅浪費肥皂，而且衣服也不易洗干凈。鍋爐用水如果硬度太高，易在鍋爐內結成水垢，不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時引起鍋爐爆炸(物理變化)。長期引用硬度高的水，易使人患膽、腎結石等病癥。(4)硬水軟化的方法設法消除或減少硬水中的鈣、鎂化合物，使硬水成為軟水，例如在生活中硬水軟化的方法是煮沸水；在實驗室中用蒸餾法；工業(yè)上用離子交換法或藥劑軟化法等?！纠?】硬水和軟水的本質區(qū)別是()A硬水渾濁，軟水澄清B硬水含雜質多，軟水含雜質少C硬水不是純凈物，軟水是純凈物D硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，軟水中不含或含少量的可溶性鈣、鎂化合物解析：從硬水和軟水的定義知，含有較多的可溶性鈣、鎂化合物的水為硬水，不含或含少量的可溶性鈣、鎂化合物的水為軟水，也就是說，水中含有的可溶性鈣、鎂化合物的多少，是軟水與硬水的本質區(qū)別。答案：D4蒸餾(1)定義根據(jù)液態(tài)混合物中各成分的沸點不同進行分離的一種方法，如實驗室制取蒸餾水即采用蒸餾的方法。(2)蒸餾裝置實驗室制取蒸餾水的裝置實驗室制取蒸餾水的簡易裝置(3)注意事項蒸餾燒瓶下面須墊上石棉網，不能用火直接加熱；蒸餾燒瓶中液體體積不能少于其容積的1/3，也不能多于其容積的2/3；蒸餾燒瓶內應加入幾粒沸石(或碎瓷片)，使蒸餾平穩(wěn)進行，以防加熱時暴沸；溫度計的水銀球應處在蒸餾燒瓶的支管口，因為蒸餾時需控制的溫度是出口蒸氣溫度；冷卻水的流向應跟蒸氣的流向相反，這種逆流冷卻可以收到最大的冷卻效果；蒸餾產物(稱餾分)一般用錐形瓶收集。談重點 蒸餾是凈化程度最高的凈水方法蒸餾是硬水軟化的一種方法，是凈化程度最高的凈水方法，蒸餾水屬于純凈物?！纠?】如圖所示是實驗室制取蒸餾水的簡易裝置，回答下列問題：(1)實驗操作有以下幾步：在蒸餾燒瓶里倒入適量熱水，并加入一些碎瓷片；調節(jié)酒精燈、鐵圈、鐵夾的位置，控制導管末端跟試管底之間的距離；檢查裝置的氣密性；連接好全部裝置，加熱；停止加熱；把導管從試管中取出。正確的操作順序是_。(2)實驗的裝置中石棉網的作用是_，鐵夾的作用是_，鐵圈的作用是_。(3)導管的末端距試管底23 cm，為什么要保持這一段距離？_。(4)在蒸餾燒瓶中加一些碎瓷片的作用是_。解析：安裝儀器前首先檢查裝置的氣密性，然后依照從下往上、從左往右的順序安裝裝置，制取完畢先把導管從試管中取出，然后停止加熱，防止倒吸；石棉網的作用是使蒸餾燒瓶受熱均勻；蒸餾燒瓶中加入碎瓷片是防止水蒸餾時暴沸。答案：(1)(2)使蒸餾燒瓶受熱均勻，保持蒸餾液平穩(wěn)沸騰夾持固定燒瓶支持石棉網(3)便于水蒸氣冷凝(4)防止水蒸餾時暴沸5四種凈水方法的比較凈水方法除去的雜質凈化程度靜置沉淀不溶性雜質過濾不溶性雜質吸附部分不溶性雜質和可溶性雜質、臭味蒸餾不溶性雜質和可溶性雜質說明：純水是無色、無臭、清澈透明的，屬于純凈物；自然界中的水常含有雜質和細菌，不宜直接飲用，屬于混合物。天然水經過沉淀、過濾、吸附等凈化處理后得到的水不是純凈物，因為渾濁的水雖然變澄清了，但這些過程除去的主要是不溶性雜質，水中還有許多溶解的雜質。常用的凈水方法中，蒸餾凈化程度相對較高，得到的蒸餾水一般可看作純凈物。各種凈化水的方法根據(jù)水質不同，綜合使用效果會更好?！纠?】(探究題)小冬從山后的水塘中取來一桶渾濁的水，利用化學上學到的凈水原理，制作了簡易的凈水器，如圖所示，使用時，水從上端加入，從下端流出。(1)小卵石和蓬松棉的作用是_。(2)凈水器中還裝有石英沙和活性炭，則石英沙應裝在_(填“A”或“B”)處，活性炭應裝在_(填“A”或“B”)處，活性炭的作用是_。(3)長期飲用硬水對人體健康不利，要降低水的硬度，可采用的方法是_。(4)實驗室里常用的蒸餾水是采用_方法制得的，實驗室使用蒸餾水的原因是_。解析：凈水器的制作可依據(jù)先過濾大顆粒雜質，再過濾小顆粒雜質，最后利用吸附的原理設計。其中紗布、小卵石、石英沙、蓬松棉的作用都是除去水中的不溶性雜質，活性炭的作用主要是吸附水中的異味、顏色、不溶性雜質和部分可溶性雜質。答案：(1)除去水中的不溶性雜質(2)BA吸附水中的異味、顏色、不溶性雜質和部分可溶性雜質(3)煮沸(4)蒸餾蒸餾水常用于配制化學試劑，要保證化學試劑純凈，所以必須用蒸餾水配制，其他方法均不能保證所得到的是純凈水(答案合理即可)6水凈化方法在實際生活中的應用(1)凈化水的常見方法有靜置沉淀、吸附、過濾、蒸餾等。在這幾種凈水方法中，凈化程度最高的是蒸餾；一般的凈化過程，通常是幾種凈化方法綜合運用；過濾是除去混在水中的不溶性雜質的方法。當水中混有的不溶性雜質較多時，先靜置沉降后過濾效果會更好。(2)過濾和蒸餾除用于凈化水外，也可應用于混合物的分離、提純。我們應學會知識遷移，利用身邊的一些生活用品來進行化學儀器的替代，培養(yǎng)動手操作能力。(3)活性炭是具有多孔結構的單質碳，對氣體、蒸氣或膠狀固體具有強大的吸附能力，活性炭廣泛地用于凈化某些氣體或液體。很多凈水器中用活性炭來吸附、過濾水中的雜質。【例6】2012年8月，由于臺風“蘇拉”和“達維”強度強且同時“夾擊”我國，給部分地區(qū)造成了嚴重的災情，其中以山東、江蘇、福建受災最為嚴重。能否解決群眾供水問題是關系災后能否控制瘟疫的一個關鍵問題。災區(qū)人民日常生活用水及飲用水都要經過一系列的凈化才能使用。請回答如下問題：(1)為了除去水中的不溶性雜質，可采取的操作是_。(2)當災害過后，你如何將污水變成清潔用水？_。(3)除去河水中的不溶性雜質后，請設計一個實驗證明水樣是硬水。_。解析：要除去水中的不溶性雜質，可采取過濾的方法；要將災害過后的污水變?yōu)榍鍧嵱盟?，可先將水靜置，向水中加入明礬、吸附沉淀，然后再加入活性炭，過濾后即可變成清潔用水；要證明水是硬水，可取適量樣品，加入肥皂水，觀察泡沫的多少。答案：(1)過濾(2)先靜置，后加入明礬，沉淀，再加入活性炭，過濾(3)取適量樣品，加入肥皂水，振蕩，觀察泡沫多少，不產生泡沫或產生泡沫少的是硬水6