沪教版（2024）九年级上册（2024）第4节 水的组成和净化第二课时课后作业题

这是一份沪教版（2024）九年级上册（2024）第4节 水的组成和净化第二课时课后作业题，共11页。试卷主要包含了4 水的组成和净化，国际空间站的水贵如黄金等内容，欢迎下载使用。

1．家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是（ ）
A．过滤B．蒸馏C．沉降D．吸附
2．水是一种宝贵的自然资源。下列净化水的操作中，净化程度最高的是（ ）
A．沉淀B．吸附C．消毒D．蒸馏
3．科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于（ ）
A．过滤B．吸附C．沉淀D．消毒
4．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
5．由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法不正确的是（ ）
A．用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒 B．用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C．上述处理过程应包含“蒸馏” D．经过处理获得的自来水仍是混合物
6．国际空间站的水贵如黄金。科学家发明“尿液循环机”，成功破解了这一难题。如图是尿液循环机的工作流程，其中不属于水净化操作的是（ ）
A．②B．③C．④D．⑤
7．下列有关净化水的说法中不正确的是（ ）
A．明矾可以使硬水转化为软水
B．活性炭可吸附水中的色素和异味
C．自来水厂净化水的方法主要有沉淀、过滤、吸附、消毒杀菌
D．净水方法中，净化程度最高的是蒸馏
8．某山区饮用的水常是河水，由于河水中常含有泥沙等固体小颗粒和细菌等杂质。用次氯酸（HClO）杀死细菌，将漂白粉（主要成分是Ca(ClO)2）溶于水可生成可溶性氯化钙和次氯酸。下列是某户居民在饮用水之前对河水的处理步骤：
河水→A(明矾)→B(沉淀)→C（过滤）→D(活性炭)→E(漂白粉)→净水
（1）可以除去固体小颗粒的步骤是______（填编号）；A步中加明矾的作用是______，
C步中玻璃棒的作用是______，经过上述净水步骤______（填“能”或“不能”）使硬水软化。
（2）能够消毒杀菌的步骤为（填编号）；加漂白粉杀菌发生的是______（填“物理”或“化学”）变化。
（3）该户居民得到的净水是纯净物，还是混合物______，其原因是______。
（4）小明对一杯浑浊的水进行过滤后发现滤液仍然是浑浊的，造成过滤失败的可能原因有哪些？（任写两点）______。
9．小强参加社会实践活动收集了一瓶浑浊的河水，回到学校后，他进行了如下实验。其实验过程如下：
（1）操作①的名称是______，若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可是______。
（2）操作②中常选用______来吸附色素和异味。
（3）小强取少量液体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属于______。（填“硬水”或“软水”）
（4）将经过净化的水通过直流电进行电解，如果正极收集到10ml的气体，则负极能收集到
______mL的气体。
1．“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是（ ）
A．过滤B．吸附C．消毒D．蒸馏
2．以下的说法正确的是（ ）
A．水的净化程度由低到高的顺序是沉淀、过滤、蒸馏、吸附
B．自来水的生产过程包括沉淀、过滤、吸附、蒸馏
C．生活中常用蒸馏的方法来降低水的硬度
D．氮气可以用于磁悬浮列车是因为液氮可以产生低温环境
3．下列有关“水”的叙述中，正确的是（ ）
A．用肥皂水可以区分硬水和软水
B．水是由氢气和氧气组成
C．通过活性炭的吸附可以将海水转为淡水
D．电解水时，在正极产生的气体体积是负极的2倍
4．如图为简易的野外生存净水器，下列有关分析错误的是（ ）
A．该装置净水的原理是蒸馏B．阳光照射会加快水分子的运动速度
C．塑料膜的作用相当于滤纸D．向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣
5．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是（ ）
A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质B．活性炭可吸附水中的色素和异味
C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀
6．“生命吸管”是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中饮水问题，主要原理与自来水的净化过程相似（如图）。
(1)图中双层纺织网的主要作用是______（填字母）；
A．去除有害菌和病毒B．除去颗粒较大的难溶性物质
(2)通过“生命吸管”净化后的水属于______（填“纯净物或“混合物”）；
(3)将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出______个Na+；生活中常用的硬水软化的方法是______。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是______。
(4)猜测，“生命吸管”中碘树脂的主要作用是______。
1．“生命吸管”是军事上的重要发明（见下图），它是一种将污水净化为饮用水的吸管装置，主要原理与自来水的净化过程相似，其中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子，超滤膜通常用于去除水中的有害物质和微生物。下列说法正确的是（ ）
A．净化后的饮用水属于纯净物B．超滤膜过滤精度高于与过滤棉
C．生命吸管可以净化海水得到淡水D．活性炭在吸管中起过滤作用
2．空间站里的废水处理系统把航天员产生的废水收集起来，经特殊处理后实现水的循环利用，处理过程如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．银离子消毒，此过程发生化学变化
B．催化改变了反应条件，能使反应生成更多的氧气
C．变化①与②的本质区别是水分子本身是否发生了变化
D．经过变化后①的水基本不保留水中的可溶性钙镁化合物，这样的饮用水属于软水
3．括号内是区别下列各组常见物质的试剂、方法，其中错误的是 （ ）
A．硬水与软水 ( 肥皂水，振荡) B．水与双氧水（加入少量二氧化锰粉末）
C．二氧化碳与氮气(燃着的木条) D．食盐水与蒸馏水（蒸发）
4．学习小组设计了净水器，原理如图所示。
(1)若把石英砂与活性炭位置交换，导致______。
(2)离子交换树脂能降低水的硬度，作用过程中______离子与______离子进行交换。长时间使用后，可用______检验烧杯中出水样品，判断该净水器是否失去硬水软化功能。
5．化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一：检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为：
【初步检测】
(1)同学们取少量库水，用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286．2mg/L，说明该河水属于。
任务二：净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示：
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的操作。
(3)活性炭滤芯具有______作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质（如细菌，微生物等）便能得到直饮水，直饮水属于______（选填“纯净物”或“混合物”）。
任务三：验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验______（填“a”或“b”）管中的气体。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成；还可以进行的实验方案有很多，请你写出一种，操作是______；现象是____________。
【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/（mg/L）
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
参考答案
基础练
1．D
【解析】A、过滤是将不溶于水的固体和水分离，故A错误；
B、蒸馏是净化程度最高的方法，可得到纯净水，故B错误；
C、明矾溶于水生成的胶状物质具有吸附性，可吸附悬浮杂质，促进水中悬浮杂质的沉降，故C错误；
D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故D正确。
故选：D。
2．D
【解析】沉淀只能使悬浮的杂质沉降，吸附只能除去水中的色素和异味，消毒只能除去细菌和病毒等，蒸馏可除去所有杂质，故净化程度最高的是蒸馏。
故选：D。
3．A
【解析】当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，能除去海水的盐，实现了氯化钠和水的分离，过滤通过孔洞的大小分离物质，故这种海水淡化的方法类似于过滤操作；
故选：A。
4．C
【解析】A、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，选项错误；
B、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，选项错误；
C、活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，选项正确；
D、由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，选项错误。
故选：C。
5．C
【解析】A、用细沙“过滤”即相当于过滤操作中使用的滤纸，可以阻止细小的难溶性颗粒状物质通过细沙，起到过滤作用，选项正确；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，故能吸附有色、有异味的物质，用于除去水中的色素和异味，选项正确；
C、自来水厂的净水流程是取水静置、过滤、吸附、杀菌消毒，故不包含蒸馏，选项错误；
D、经过处理获得的自来水仍含有多种矿物质，属于混合物，选项正确；
故选：C。
6．B
【分析】净化水的主要操作有沉淀、过滤、吸附、蒸馏、消毒、煮沸等。
【解析】A、②是尿液蒸馏，属于水净化操作，不符合题意；
B、③是将废尿垃圾弃投太空，不属于水净化操作，符合题意；
C、④过滤属于水净化操作，不符合题意；
D、⑤碘酒杀菌属于水净化操作，不符合题意。
故选：B。
7．A
【解析】A、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能使硬水软化，故选项说法错误；
B、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故选项说法正确；
C、自来水厂净化水的方法主要有：沉淀（使悬浮的杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（除去水中的色素和异味）、消毒杀菌（除去病毒和细菌等），故选项说法正确；
D、蒸馏可除去所有杂质，净水方法中，净化程度最高的是蒸馏，故选项说法正确；
故选：A。
8．（1） C ；吸附杂质，使其沉降；引流，防止液体外洒；不能
E ；化学
混合物；水中还有许多可溶性杂质
液面高于滤纸边缘；滤纸被捅破了；或承接滤液的烧杯不干净
【解析】（1）除去固体小颗粒的步骤是过滤，故选c，A步中加明矾的作用是吸附杂质，使其沉降，玻璃棒的作用是引流，经过上述净水步骤不能使硬水软化；
（2）能够消毒杀菌的步骤为E；加漂白粉杀菌发生的是化学变化；
（3）该户居民得到的净水是混合物，其原因是水中还有许多可溶性杂质；
（4）造成过滤失败的可能原因有液面高于滤纸边缘；滤纸被捅破了；或承接滤液的烧杯不干净等。
9．（1）过滤滤纸破损（或液面高于滤纸边缘或仪器较脏等）
活性炭
硬水
20
【解析】（1）过滤可将难溶性固体与液体分离，故填过滤；过滤后液体仍浑浊的原因有：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器较脏等，故填滤纸破损（或液面高于滤纸边缘或仪器较脏等）。
（2）活性炭具较强的吸附性，净水时常用活性炭吸附水中异味及色素，故填活性炭。
（3）遇肥皂水有较多浮渣产生的水是硬水，故填硬水。
（4）电解水时，正极玻璃管内生成的气体是氧气，负极玻璃管内生成的气体是氢气，生成氧气和氢气的体积比为1：2，如果正极收集到10ml的气体，则负极能收集到的气体体积为20ml，故填20。
提升练
1．D
【解析】A、生命吸管中的超滤膜和PP棉均可起到过滤的作用，除去难溶性杂质，不符合题意；
B、生命吸管中的活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意；
C、生命吸管中的抗菌球可以起到消毒的作用，可除去细菌和病毒等，不符合题意；
D、生命吸管不能起到蒸馏的作用，符合题意。
故选：D。
2．D
【解析】A、水的净化程度由低到高的顺序是沉淀、过滤、吸附、蒸馏，故选项说法错误；
B、自来水的生产过程包括沉淀、过滤、吸附，不包括蒸馏，故选项说法错误；
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硬度，故选项说法错误；
D、氮气可以用于磁悬浮列车是因为液氮可以产生低温环境，故选项说法正确。
故选：D。
3．A
【解析】A、硬水遇到肥皂水产生浮渣，软水遇到肥皂水产生气泡，所以用肥皂水可以区分硬水和软水，选项正确；
B、水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，氢原子统称氢元素，氧原子统称氧元素，即水是由氢元素与氧元素组成的，选项错误；
C、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，不能将水中的可溶性物质与水分离，即通过活性炭的吸附不可以将海水转为淡水，选项错误；
D、电解水时，生成的氢气与氧气的体积比为2：1，连接电源正极的玻璃管中生成氧气，负极玻璃管中生成氢气，所以电解水时，在正极产生的气体体积是负极的1/2倍，选项错误，故选：A。
4．C
【解析】A、山泉水中的水在阳光作用下蒸发变为水蒸气，实现了水与杂质的分离，水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，A正确。
B、阳光照射温度升高，温度越高，分子运动越剧烈，所以阳光照射会加快水分子的运动速度，B正确。
C、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，塑料膜相当于冷凝管，C错误；
D、软水中滴加肥皂水，现象是泡沫多、浮渣少；硬水中滴加肥皂水，现象是泡沫少、浮渣多。山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，则得到的水为纯水，属于软水，向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣，D正确。
故选：C。
5．B
【解析】A、小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选项分析错误，故不符合题意；
B、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，选项分析正确，故符合题意；
C、出水口的水中仍含有较多的可溶性钙、镁化合物，属于硬水，选项分析错误，故不符合题意；
D、杀菌消毒可以除去水中微生物等，选项分析错误，故不符合题意；
故选：B。
6．(1)B(2)混合物
(3) 2 煮沸取少量通过交换柱的水于试管中，加入适量肥皂水，振荡，若观察到泡沫较少且有较多浮渣产生，说明该阳离子交换柱已失效
(4)杀菌消毒
【解析】（1）双层纺织网可除去颗粒较大的不溶性杂质，故选B。
（2）通过“生命吸管”净化后的水，只是除去了其中难溶性杂质，仍含有可溶性杂质，属于混合物。
（3）①由于交换后的水仍然呈电中性，而1个钙离子带2个单位的正电荷，1个钠离子带1个单位的正电荷，则一个Ca2+可以交换出2个Na+；生活中煮沸可将硬水软化。
②由于肥皂水可鉴别硬水和软水，则检验阳离子交换柱已失效的方法是：取少量通过交换柱的水于试管中，加入适量肥皂水，振荡，若观察到泡沫较少且有较多浮渣产生，说明该阳离子交换柱已失效。
（4）由于通过“生命吸管”得到的水可食用，则其中碘树脂的主要作用可能为杀菌消毒。
拓展练
1．B
【解析】A、净化后的水中含有溶于水的物质，是混合物，该选项说法不正确；
B、过滤棉除去的是大部分颗粒物，而超滤膜去除水中的有害物质和微生物，该选项说法正确；
C、“生命吸管”不能除去海水中可溶性盐，不把海水变为淡水，该选项说法不正确；
D、活性炭具有吸附作用，能吸附异味，该选项说法不正确。
故选：B。
2．B
【解析】A、银离子消毒的过程中有新物质生成，发生化学变化，说法正确；
B、催化改变了反应条件，改变了化学反应的速率，但不能使反应生成更多的氧气，说法错误；
C、途径①没有新物质生成，因此水分子本身没有改变，途径②是水分解为氢气和氧气，有新物质生成，水分子发生了变化，说法正确；
D、通过粒子过滤（RO）多层过滤床过滤后的水基本不保留水中的可溶性钙镁化合物，这样的饮用水属于软水，说法正确；故选：B。
3．C
【解析】A、硬水与软水分别加入肥皂水，振荡，泡沫丰富的为软水，泡沫少的为硬水，可以用肥皂水区别硬水和软水，故A正确；
B、水与双氧水分别加入少量二氧化锰粉末，有气泡产生的为双氧水，无明显变化的为水，加入少量二氧化锰粉末可以区别水与双氧水，故B正确；
C、二氧化碳与氮气分别伸入燃着的木条，木条都立即熄灭，不能区别出两瓶气体，故C错误；
D、食盐水与蒸馏水分别进行加热蒸发，蒸发时留有固体物质的为食盐水，无明显固体物质的为蒸馏水，蒸发可以区别食盐水与蒸馏水，故D正确。故选：C。
4．(1)吸附效果降低(2) 钙、镁钠肥皂水
【解析】（1）活性炭疏松多孔具有吸附性，能吸附水中的色素和异味；若把石英砂与活性炭位置交换，固体杂质会堵塞活性炭的孔洞，降低活性炭的吸附能力；
（2）由图2可知，离子交换树脂作用过程中钙、镁离子与钠离子进行交换，降低了水中钙镁离子的含量，从而降低了水的硬度；软水加入肥皂水振荡会产生丰富的泡沫，硬水加入肥皂水振荡产生的泡沫较少，会产生较多的浮渣，因此可用肥皂水检验烧杯中出水样品，判断该净水器是否失去硬水软化功能。
5．(1)中硬水(2)过滤(3)吸附(4)混合物(5) b
(6) 点燃氢气，在火焰上方罩一个干冷的烧杯产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水滴产生
【解析】（1）该自来水的硬度为286．2mg/L，结合表中数据可知，在150~300之间，该自来水属于中硬水；
（2）超滤膜利用孔洞大小将物质分离，其作用相当于实验室中的过滤；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味；
（4）直饮水中仍含有可溶性物质，属于混合物；
（5）电解水生成的氢气和氧气的体积比约为2：1，由图可知，a管收集的气体较多，则为氢气，b管收集的气体较少，则为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用带火星木条检验；
（6）据反应前后元素的种类不变，而氢气燃烧生成水，该实验也能证明水的组成，实验方案为：将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现。