初中人教版（2024）第四单元 自然界的水跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器课时作业

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命题点三 水质检测
命题点四 自制净水器的净水原理
1．爱护水资源：要节约用水。
节约用水的标志：。
2．水的净化
（1）沉降是重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（可促进水中悬浮杂质的沉降）
（2）过滤
（3）吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面积大，具有吸附性；除去水中的颜色或气味的物质。
（4）蒸馏 原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高——得到的是蒸馏水。
（5）消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。
【归纳总结】各种净化方法除去的杂质的种类
水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏。
3．过滤
（1）过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。
（2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
（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）
（5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有：
A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损
（6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。
4．蒸馏
（1）原理：利用液体的沸点不同，将其分离。
（2）装置：
（3）要点：①加热时，烧瓶底部要垫上石棉网 ；
②冷凝管中冷水流向是下进上出；
③为防止烧瓶内出现暴沸现象，要加入沸石或少量碎瓷片。
5．自来水生产
（1）自来水厂净水步骤：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。
（2）自来水生产过程中各部分作用
6．简易净水装置
净化后的水中含有可溶性杂质，不是纯净物。小卵石、石英砂发挥的作用是过滤。活性炭发挥作用是利用其疏松多孔的结构，具有吸附性。该装置净水时，没有生成新物质，发生物理变化。
命题点一 自来水的生产流程
【典例1-1】小华参观当地的自来水厂，了解到自来水的生产有以下过程，其中属于化学变化的是（ ）
A．自然沉淀B．过滤
C．活性炭吸附D．投药消毒
【答案】D
【解析】A、自然沉淀，是杂质的位置发生改变，没有生成新物质，不属于化学变化，A错误；
B、过滤，是将液体与不溶性固体分离，没有生成新物质，不属于化学变化，B错误；
C、活性炭可以吸附水中的色素和气味分子，该过程没有生成新物质，不属于化学变化，C错误；
D、投药消毒，消毒过程中细菌病毒体内的蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化，D正确。
故选：D。
【典例1-2】某兴趣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，净水过程如图所示。
（1）取100mL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）操作①的名称是 ，该操作中玻璃棒的作用是 ，操作以后得到的水依然浑浊，可能的原因是 。
（3）操作②中物质C是活性炭，其作用是 。
【答案】（1）明矾
（2）过滤 引流 滤纸破损/过滤时液面高于滤纸边缘/仪器不干净
（3）吸附有毒有色有异味的物质
【解析】（1）河水中含有较多悬浮杂质，明矾可以加速悬浮物质沉降，因此在静置前加入的物质是明矾。
（2）根据流程图，操作①后得到了固体A和液体B，说明该操作实现了固液分离，操作名称是过滤；
过滤中玻璃棒的作用是引流；
操作以后得到的水依然浑浊，可能的原因是：滤纸破损；过滤时液面高于滤纸边缘；仪器不干净。
（3）活性炭疏松多孔，具有吸附性，其作用是吸附有毒有色有异味的物质。
【变式1-1】自来水厂对水进行净化处理时，最合理的步骤是（ ）
A．过滤、沉淀、消毒B．沉淀、消毒、过滤
C．消毒、沉淀、过滤D．沉淀、过滤、消毒
【答案】D
【解析】净化水时，先通过自然沉淀能除去水中含有的大颗粒不溶性固体，再通过过滤除去不溶性小颗粒固体，再通过消毒能除去水中的细菌微生物。
故选D。
【变式1-2】如图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是（ ）
A．混凝剂可以使水中悬浮杂质加速沉降
B．过滤池和吸附池中主要发生化学变化
C．消毒常用的液氯是混合物
D．清水池的水是纯净物
【答案】A
【解析】A、混凝剂可以使水中悬浮杂质加速沉降，说法正确，符合题意；
B、过滤池的作用是把不溶性杂质除去，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；吸附池的作用是吸附水中的色素及异味，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，说法错误，不符合题意；
C、消毒常用的液氯只由一种物质组成，属于纯净物，说法错误，不符合题意；
D、清水池的水仍含有可溶性杂质，属于混合物，说法错误，不符合题意。
故选：A。
命题点二 物质分离和提纯的常见方法
【典例2-1】如图所示是小明实验时的过滤装置图。
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。
（2）小明准备按如图所示的装置进行操作时,发现装置存在一处明显错误，该错误是 。纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质。
（3）小波将浑浊的水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是 （写出一点即可）。
【答案】（1）烧杯 引流
（2）漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁 不溶性
（3）滤纸破损等（合理即可）
【解析】（1）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成，其中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯；玻璃棒的作用是引流。
（2）过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中漏斗下端管口没有紧靠在烧杯内壁上；
过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作可除去水样中的不溶性杂质。
（3）过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，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。
【变式2-1】水与人们的生活息息相关。下列有关水的说法不正确的是（ ）
A．蒸馏可降低水的硬度
B．用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C．过滤可除去水中所有杂质
D．自来水厂净水时加入明矾来加快悬浮杂质沉降速度
【答案】C
【解析】A、生活中用煮沸的方法降低水的硬度，该选项说法正确；
B、活性炭吸附色素、异味过程中，没有生成新物质，是物理变化，该选项说法正确；
C、过滤不能除去溶于水的钙镁化合物，不能降低水的硬度，该选项说法不正确；
D、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，所以水质浑浊时可加入明矾使悬浮杂质沉降除去，该选项说法正确。
故选C。
【变式2-2】目前很多学校安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的直饮水机的内部结构示意图，下列说法错误的是（ ）
A．紫外线灯照射的作用是加热B．滤膜可除去水中的难溶性杂质
C．活性炭用来吸附水中的异味和色素D．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度
【答案】A
【解析】A、紫外光照射的作用是杀菌消毒，该选项不正确；
B、滤膜能除去水中的难溶性杂质，该选项正确；
C、活性炭具有疏松多孔的结构，可以用来吸附水中的异味和色素，该选项正确；
D、电热水器煮沸的过程降低了水的硬度，是因为能够除去溶于水的钙、镁化合物，该选项正确。
故选：A。
【变式2-3】 水是生命之源，某兴趣小组进行了如下有关水的实。.回答下列问题：
实验：天然水的净化(实验流程及装置如图所示)
（1）操作③中 (填写仪器名称)的作用是引流，若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是 (填字母标号)。
A．漏斗内的滤纸有破损
B．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸的边缘
（2）净化后的水通过实验④制取蒸馏水，需要在a中加入 ，以防加热时出现暴沸。
【答案】（1）玻璃棒 A、C
（2）碎瓷片或沸石
【解析】（1）操作③为过滤操作，其中玻璃棒的作用是引流；
若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是：
A、漏斗内的滤纸有破损，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，故选项符合题意；
B、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，操作正确，不会导致滤液浑浊，故选项不符合题意；
C、漏斗内液面高于滤纸的边缘，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，故选项符合题意；
故选：AC；
（2）净化后的水通过实验④蒸馏制取蒸馏水，需要在a烧瓶中加入碎瓷片或沸石，以防加热时出现暴沸。
命题点三 水质检测
【典例3-1】兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
（1）自制净水器：如图，净水流程依标号顺序进行。
吸附剂为活性炭，因其具有 结构。
（2）水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，某水样经自制净水器净化后的TDS值如图，净化后的水质纯度为 。
【答案】（1）疏松多孔
（2）一般
【解析】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，故具有吸附性；
（2）某水样经自制净水器净化后的TDS值为159，介于100和300之间，则净化后的水质纯度为一般。
【变式3-1】化学兴趣小组开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。
（1）自制净水器
图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。
（2）水质检测
检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。
【答案】（1）疏松多孔 不会
（2）会结水垢或水质较差 洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净或锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸或人长期饮用会导致结石等
【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性。硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，过滤除去的是难溶性杂质，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。故填：疏松多孔；不会。
（2）根据图3，TDS值为450的水会结水垢，水质较差。使用硬水的危害有：洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净；锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸；人长期饮用会导致结石等。
命题点四 自制净水器的净水原理
【典例4-1】某课外活动小组制作了如下简易净水器，关于该净水器的说法正确的是
A．能除去水中的色素和异味
B．能起到杀菌消毒的作用
C．能将自来水转化为蒸馏水
D．能除去水中的所有杂质
【答案】A
【解析】A、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，选项说法正确；
B、该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以除去水中的色素和异味，但不能起到杀菌消毒的作用，选项说法错误；
C、该简易净水器不能除去水中的所有杂质，得不到蒸馏水，选项说法错误；
D、该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以除去水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性杂质，选项说法错误。
故选A。
【典例4-2】云大附中学习小组在完成“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动中，制作了如图所示的净水器。下列说法错误的是
A．净水时水最先流经小卵石B．活性炭可除去水中的色素和异味
C．紫外灯可起到消毒杀菌的作用D．该装置能将天然水净化为纯净水
【答案】D
【解析】A、该净水器从上到下小卵石、石英砂起到过滤作用，活性炭吸附色素异味，紫外灯杀菌，净化过程应从粗到细，过滤除去水中难溶性杂质，活性炭吸附除去可溶性的色素异味，所以水应从上部进入，净水时水最先流经小卵石，说法正确；
B、活性炭疏松多孔具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，说法正确；
C、通过紫外灯照射可使细菌病毒的蛋白质变性，起到杀菌、消毒的作用，说法正确；
D、该净水器只能除去不溶性杂质、色素和异味，不能除去其他可溶性的杂质，不能将自来水变成纯净物，说法错误；
故选D。
【变式4-1】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
【答案】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。
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
【答案】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．下列有关净水的操作，净化程度最高的是（ ）
A．沉淀B．吸附C．消毒D．蒸馏
【答案】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，蒸馏可除去所有杂质得到纯净的水，所以这四种净水操作中，净化程度最高的是蒸馏，故选：D。
3．下列净水过程涉及化学变化的是（ ）
A．静置沉淀B．砂石过滤
C．活性炭吸附D．投药消毒
【答案】D
4．如图是几种净水方法，有关叙述不正确的是
A．图①中冷凝水应从b口进，a口出
B．图②中玻璃棒所起的作用是引流
C．图③是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法
D．图①②③④的方法均能降低水的硬度
【答案】D
【解析】A、图①中冷凝水应从b口进，a口出，这样冷凝比较充分，不符合题意；
B、图②是过滤，过滤时玻璃棒的作用是引流，不符合题意；
C、图③是煮沸，高温能使蛋白质变性，煮沸是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法，不符合题意；
D、①是蒸馏，蒸馏几乎可除去所有杂质，能降低水的硬度，②是过滤，过滤只能除去难溶性杂质，不能降低水的硬度，③是煮沸，可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，④是活性炭吸附，只能除去水中的色素和异味，部分难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，不能降低水的硬度，符合题意。
故选D。
5．下列水质检测的部分实验操作中不正确的是
A．测酸碱度B．取待测液
C．滴加试剂D．蒸发水样
【答案】C
【解析】A、用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，图中所示操作正确；
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作正确；
C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，图中所示操作错误；
D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，图中所示操作正确。
故选C。
6．某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面小题。
（1）任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是
A．静置沉淀B．砂石过滤
C．活性炭吸附D．投药消毒
（2）任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是
A．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
B．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
C．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
D．该净水器流出的水可以直接饮用
（3）任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是
A．制作简单，操作简便B．制作材料廉价易得
C．作品设计简洁美观D．净化水硬度变得更小
【答案】（1）D （2）B （3）D
7．如图为活性炭净水器示意图，下列有关说法错误的是
A．为提高净水效果，a为入水口，b为出水口
B．活性炭不仅可以滤去不溶性物质，还可以除去异味
C．通过该装置得到的水中可能含有一些可溶性钙、镁化合物
D．该净水原理体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念
【答案】A
【解析】A、为提高净水效果，b为入水口，a为出水口，这样可使水与活性炭充分接触，净化的比较充分，符合题意；
B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，活性炭不仅可以滤去不溶性物质，还可以吸附水中的色素和异味，不符合题意；
C、通过该装置只能除去一些难溶性杂质，水中的色素和异味，不能除去可溶性杂质，故通过该装置得到的水中可能含有一些可溶性钙、镁化合物，不符合题意；
D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故可用于净水，故该净水原理体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念，不符合题意。
故选A。
8．化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。
活动一：参观自来水生产过程
【参观实践】
（1）同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加混凝剂→过滤→吸附→ →配水。
活动二：测量自来水的硬度
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为：
【进行测量】
（2）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的CaCO3浓度为311.2mg/L,说明本地区的自来水属于 。
活动三：自制简易净水器
家中使用自来水时，最好安装净水器。于是同学们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。
【成果展示】
（3）同学们将自制的简易净水器(如图)在学校“科技节”上进行了展示，请你帮他们补全“？”处物质的名称： 。
【答案】（1）投药消毒
（2）硬水
（3）活性炭
【解析】（1）自来水的生产过程为：取水后，先加混凝剂吸附沉降，然后过滤，再加入活性炭进行吸附，最后投药消毒；
（2）对照水的硬度标准表格数据可知，该地区自来水为硬水；
（3）活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，所以图中“？”处物质的名称为：活性炭。
9．关注家乡发展
白浪河是潍坊的母亲河，全长123千米，穿过城区向北入海。长期以来，因上游城区基础设施配套不完善，每逢日均降水量超过10毫米时，就会造成禹王街化肥沟内污水溢流。为彻底解决溢流污水造成白浪河国控断面水质超标问题，潍坊市委、市政府成立专班调度，加大投入，综合施策，如期实现国控监测断面顺利达标。
（1）对河水的净化操作中，涉及化学变化的是
A．蒸馏B．静置沉降C．加热煮沸D．明矾净水
（2）下列举措对保护我们的母亲河有利的是
A．农业上大量使用农药和化肥
B．将废旧电池深埋地下防止水体污染
C．提倡使用加磷洗衣粉涮洗衣物
D．鼓励污水处理厂主动减排，提高出水标准
（3）为了检测河水的水质，下列几项实验操作正确的是
A．河水取样B．过滤河水
C．量取一定量的滤液D．滤液加热
（4）自然界的水硬度较大，在日常生活使用时需要进行软化，关于软水和硬水的描述下列说法不正确的是
A．可以用肥皂水来区分硬水和软水B．明矾净水能起到软化水的作用
C．长期饮用硬水对身体健康不利D．烧硬水的锅炉更容易产生水垢
（5）人工湿地作为一种生态修复技术，可以实现净化污水与增强景观效果的双重目的，是一种经济有效的污水处理新技术，被誉为“污水处理的革命”。人工湿地常见的三种类型是：水平潜流人工湿地(HFCW)、复合垂直流人工湿地(IVCW)和复合折流人工湿地(IBCW)。在进水量和污水流速相同的条件下，三种类型的人工湿地对污水进行处理，其中不同浓度硝酸根离子()的去除效果如下图所示。
下列说法中错误的是
A．湿地公园能解决所有的水资源污染问题
B．潍坊市城区仅有白浪绿洲湿一处湿地公园
C．利用人工湿地进行污水处理，具有很好的应用价值
D．其它条件相同时，三种人工湿地对较低浓度的去除效果接近
（6）小刚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，他的实验过程如图所示。请回答下列问题：
（1）操作①是过滤，若在该操作中发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 。
（2）液体C有异味，操作②应选用的物质是 。
（3）操作③时需在水中加入沸石或碎瓷片，作用是 ，得到蒸馏水后，加入肥皂水并振荡，看到的现象是 。
（4）积极推进水环境整治，建设美丽家乡。
①环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类。由如图可知，近年来白浪河Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈 (填“上升”或“下降”)趋势。由此推断，白浪河主要水域的水质在 (填“变好”或“变差”)。
②产生这种变化趋势的原因可能是 (写一条即可)。
（7）请为母亲河写一条环保标语： 。
【答案】（1）C
（2）D
（3）D
（4）B
（5）AB
（6）漏斗内的滤纸有破损、漏斗内液面高于滤纸的边缘、承接滤液的烧杯不干净等 活性炭 防止加热时出现暴沸 产生大量的泡沫 上升 变好 清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等
（7）节约资源，减少污染
【解析】（1）A、蒸馏过程中没有新物质生成，属于物理变化；B、静置沉降过程中没有新物质生成，属于物理变化；C、加热煮沸降低水的硬度，钙镁离子化合物转化为沉淀，该过程中有新物质生成，属于化学变化；D、明矾净水是氢氧化铝胶体吸附水中悬浮的杂质，该过程没有新物质生成，属于物理变化；故选C；
（2）A、农业上大量使用农药和化肥，导致水体和土壤污染，故A错误；B、将废旧电池深埋地下，会造成水体污染和土壤污染，故B错误；C、提倡使用加磷洗衣粉涮洗衣物，会造成水体污染，故C错误；D、鼓励污水处理厂主动减排，提高出水标准，有利于保护水资源，故D正确；故选D。
（3）A、液体样品的取用，瓶塞要倒放在桌面上，防止污染水样，标签向着手心，防止污染腐蚀标签，试管要略倾斜，试管口要紧挨着容器口，图中瓶塞没有倒放，标签没有向着手心，试管没有倾斜，试管口没有紧挨着容器口，故A错误；B、过滤操作时要遵循一贴二低三靠，图中没有用玻璃棒引流，漏斗下端没有紧挨着烧杯壁，故B错误；C、用量筒量取一定量的液体时，视线要与量筒内凹液面最低处保持水平，不能仰视也不能俯视，图中为仰视操作，故C错误；D、加热液体时，用酒精灯外焰加热，试管内液体容积不能超过试管容积的三分之一，试管口不能朝着有人的地方，试管与桌面呈45度角，夹试管时套在距试管口三分之一处，故D正确；故选D。
（4）A、可以用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水，故A正确，不符合题意；B、明矾净水是明矾溶于水后吸附水中的悬浮杂质，使之沉降，不能起到软化水的作用，故B错误，符合题意；C、硬水中含有较多钙镁化合物，长期饮用硬水对身体健康不利，故C正确，不符合题意；D、硬水中含有较多钙镁化合物，故烧硬水的锅炉更容易产生水垢，故D正确，不符合题意；故选B。
（5）A、湿地公园不能解决所有的水资源污染问题，故A错误，符合题意；B、潍坊市城区有多处湿地公园，故B错误，符合题意；C、利用人工湿地进行污水处理，具有很好的应用价值，故C正确，不符合题意；D、由图可知，其它条件相同时，三种人工湿地对较低浓度的去除效果接近，故D正确，不符合题意；故选AB。
（6）（1）操作①是过滤，若在该操作中发现滤液仍然浑浊，可能的原因是漏斗内的滤纸有破损、漏斗内液面高于滤纸的边缘、承接滤液的烧杯不干净等；
（2）液体C有异味，操作②应选用的物质是活性炭，因为活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味；
（3）操作③时需在水中加入沸石或碎瓷片，作用是防止加热时出现暴沸；得到蒸馏水，属于软水，故加入肥皂水并振荡，看到的现象是产生大量的泡沫；
（4）①由如图可知，近年来白浪河Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势。由此推断，白浪河主要水域的水质在变好；
②产生这种变化趋势的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等。
（7）请为母亲河写一条环保标语：节约资源，减少污染（合理即可）。
10．饮用水安全问题越来越受到人们的关注。
（1）自来水的净化的主要步骤如下图：
①河水外观浑浊，因其含有 (填“可溶性”或“难溶性”)杂质，除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。
②物质X能除去水中的臭味，X可能是 。
（2）为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义、小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个如图所示便携净水器。
①为了使净水效果更好，你觉得A层放置的材料最好是 。
②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。
（3）市面上的“生命吸管”便携式净水器，其构造、净化原理，如图所示。
纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截 (填“大于”或“小于”)网限直径的颗粒。
【答案】（1）难溶性 Ⅰ 活性炭
（2）石英砂 达到最佳净化效果，不易堵塞净水器（合理即可）
（3）大于
【解析】（1）①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，除去此类杂质的步骤是Ⅰ；
②物质X能除去水中的臭味，X可能是活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附异味；
（2）①石英砂能除去较小颗粒的不溶物，所以A层放置的材料最好是石英砂；
②待处理的水由下往上压，这是为了延长对水的净化时间，达到最佳净化效果，且水中的难溶性杂质不易堵塞净水器；
（3）纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截大于网眼直径的颗粒。
11．水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。
【活动一】了解水的净化
如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。
（1）吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。
（2）在净水过程中加入混凝剂，目的是 。
（3）过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。
（4）自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。
【活动二】净水器净水
（5）自制简易净水器
（6）离子交换法净水过程如图所示。
【活动三】污水处理
（7）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图：
①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ；
②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的 性。
【活动总结】
（8）2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为： 。
【答案】（1）活性炭
（2）使悬浮于水中的杂质较快沉降
（3）不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒
（4）化学 +1
（5）②①③④ 过滤 混合物
（6）阳离子 增加
（7）过滤 吸附
（8）禁止向河里扔垃圾(合理即可)
【解析】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味，故填：活性炭；
（2）在净水过程中加入混凝剂，目的是使悬浮于水中的杂质较快沉降，故填：使悬浮于水中的杂质较快沉降；
（3）过滤是将不溶性杂质除去，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）自来水厂常用氯气消毒，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；HClO中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+1，故填：化学；+1；
（5）加入小石子先除去大颗粒不溶性固体，加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体，利用活性炭能吸附色素和异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②棉花、①活性炭、③细砂、④小石子，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开；其中小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水属于混合物，故填：②①③④；过滤；混合物；
（6）①硬水是含有较高钙、镁离子的水。由图可知，水通过阳离子交换树脂后，可以过滤掉钙、镁离子，故能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂，故填：阳离子；
②由图可知，将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数增加，故填：增加；
（7）①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是过滤，除去大颗粒不溶性固体，故填：过滤；
②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的吸附性，除去水中的色素和异味，故填：吸附；
（8）为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为：禁止向河里扔垃圾、禁止向河里排放污水等，故填：禁止向河里扔垃圾(合理即可)。
12．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。
【答案】（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）根据流程图可知，直饮水是除去了不溶性杂质、颜色、异味、重金属离子、微生物的水，其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，用带有火星的木条可以检验b管中的气体；
（6）氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，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，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水滴产生。原理
分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质。
仪器
漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台。
步骤
一贴
滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢。
二低
滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败。
三靠
烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）。
分析
过滤仍浑浊原因
滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器不净。
过滤速度慢原因
滤纸没有紧贴漏斗内壁。
难溶性杂质
可溶性杂质
降低水的硬度
沉淀
√
过滤
√
吸附
√
√
蒸馏
√
√
√
各环节的作用
加明矾
明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的
过滤池
除去不溶性杂质
活性炭吸附池
活性炭能吸附水中的可溶性杂质（色素和异味），也可滤去不溶性杂质
消毒
除去细菌（是化学变化）
常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等
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
实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。
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