2.4 水的组成和净化(第二课时)-2024-2025学年九年级化学上册同步分层练习(沪教版2024新教材)

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资源描述

1、2024-2025学年九年级化学上册同步分层练习24 水的组成和净化(第二课时)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

2、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()ABCD7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

3、)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

4、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)操作的名称是_,若经过操作后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可是_。(2)操作中常选用_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

5、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

6、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。一个Ca2+可以交换出_个Na+;生活中常用的硬水软化的方法是_。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

7、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,

8、能使反应生成更多的氧气C变化与的本质区别是水分子本身是否发生了变化D经过变化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

9、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:类别极软水软水中硬水硬水高硬水以CaCO3浓度计/(mg/L)07575150150300300450450700【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2862mg/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

10、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。参考答案基础练1D【解析】A、过滤是

11、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。2D【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。3A【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

12、。4C【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。5C【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

13、多种矿物质,属于混合物,选项正确;故选:C。6B【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、是尿液蒸馏,属于水净化操作,不符合题意;B、是将废尿垃圾弃投太空,不属于水净化操作,符合题意;C、过滤属于水净化操作,不符合题意;D、碘酒杀菌属于水净化操作,不符合题意。故选:B。7A【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

14、(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(2) E ;化学(3) 混合物;水中还有许多可溶性杂质(4) 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

15、;(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)(2) 活性炭(3) 硬水(4) 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1

16、0ml的气体,则负极能收集到的气体体积为20ml,故填20。提升练1D【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。2D【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

17、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。3A【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

18、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。4C【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

19、水不会产生大量浮渣,D正确。故选:C。5B【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

20、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)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。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1B【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

21、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。2B【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、途径没有新物质生成,因此水分子本身没有改变,途径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。3C【解析】A、硬水与软水分别

22、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

23、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2862mg/L,结合表中数据可知,在150300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。

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