跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器
1.用如图所示的简易净水器处理浑浊的河水。下列说法正确的是 ( )
A.小卵石和石英砂可以重复使用
B.该净水器能将硬水变为软水
C.小卵石和石英砂的位置调换对净水效果没有影响
D.该净水器能杀菌消毒
2.自来水生产过程中,可用来杀菌消毒的物质是 ( )
A.明矾 B.细沙
C.活性炭 D.氯气
3.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
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.实验室用如图所示的装置蒸馏海水,下列说法不正确的是 ( )
A.蒸馏烧瓶中加入沸石的目的是防止暴沸
B.蒸馏后分子没有改变
C.连接好装置,使各连接部位严密不漏气
D.该装置不需要用陶土网
6.在水的净化过程中,可用作吸附剂的是 ( )
A.氯气 B.氯化钠 C.活性炭 D.硫酸铜
7.下列材料不适合用于自制净水器的是 ( )
A.棉花 B.纱布 C.泡沫塑料 D.陶瓷片
8.某同学利用蒸馏的原理,设计饮用水简易净化装置(如图所示),对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。下列说法正确的是 ( )
A.水蒸气在塑料膜冷凝时水分子的间隔变小
B.净水过程中水蒸发属于化学变化
C.一次性纸杯中收集到的液态水是硬水
D.该净化过程与自来水生产过程原理相同
9.参观当地的自来水厂或仔细观察教科书中图片,回答下列问题:
(1)取水口处的河水呈浑浊状,是因为水中含有许多 。
(2)加絮凝剂的目的是 。
(3)通过过滤池,可除去 。
(4)活性炭吸附池,可除去 。
(5)清水池里的水 (填“是”或“不是”)纯水,若要制得纯水,可采用的净化方法是 。
10.“生命吸管”(如图1)是一种小型便携水净化器,可将普通水净化为饮用水,主要净水流程如图2。(查阅资料可知:离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子和软化水质。)
(1)活性炭过滤层起的作用是 。
(2)图示中过滤棉的主要作用除去水中 (填“溶解性”或“不溶性”)杂质;流程中发生化学变化的过程是 (填序号)。
(3)家庭中要杀灭病原微生物并降低水的硬度可采取的方法是 。
11.水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后,决定对日常生活中司空见惯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某市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
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
【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硬度为311.2 mg/L,说明本地区的自来水属于 。
活动三:自制简易净水器
【交流探讨】同学们认为,虽然自来水的水质在出厂时已检验合格,但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染,所以在家中使用自来水时,最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下,利用所学知识,制作了简易净水器。
【成果展示】
(3)同学将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示,请你与他们一同完成对有关结构的说明(如图)。
【详解答案】
1.A 解析:小卵石和石英砂起到过滤的作用,可以重复使用,故A说法正确;该净水器不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,即不能将硬水变为软水,故B说法错误;小卵石可以除去水中较大的难溶性杂质,石英砂可以除去水中较小的难溶性杂质,二者位置调换会影响净化效果,故C说法错误;该净水器中的小卵石和石英砂起到过滤的作用,可以除去水中的难溶性杂质,活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,但均不能起到杀菌消毒的作用,故D说法错误。
2.D 解析:明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,但不能杀菌消毒,故A错误;细沙起到了过滤的作用,可以除去水中的难溶性杂质,但不能杀菌消毒,故B错误;活性炭具有吸附作用,可以除去水中的色素和异味,但不能杀菌消毒,故C错误;氯气溶于水,并与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸可以杀死水中的细菌进行消毒,故D正确。
3.C 解析:明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,因此加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降,故A正确;活性炭具有吸附性,因此活性炭可除去水中异味,故B正确;超滤膜可以除去水中的难溶性杂质,但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,因此不能降低水的硬度,故C错误;自来水中含有水、可溶性杂质等多种物质,属于混合物,故D正确。
4.C 解析:该净水器不能除去水中所有的可溶性杂质,所得到的自来水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,A、B错误;活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,C正确;由题图知,净水时从上到下净化程度依次增高,应最先经过小卵石,D错误。
5.D 解析:A.蒸馏烧瓶中加入沸石的目的是防止暴沸,故选项说法正确。B.蒸馏后分子没有改变,只是分子间的间隔变大,故选项说法正确。C.连接好装置,使各连接部位严密不漏气,故选项说法正确。D.烧瓶不能直接进行加热,该装置需要用陶土网,故选项说法错误。
6.C 解析:在水的净化过程中,可用作吸附剂的是活性炭,是因为活性炭具有吸附性。
7.C 解析:棉花可以起到过滤的作用,除去水中的难溶性杂质,故A不合题意;纱布可以起到过滤的作用,除去水中的难溶性杂质,故B不合题意;泡沫塑料可能有毒,不能用于自制净水器,故C符合题意;陶瓷片可以起到过滤的作用,除去水中的较大的难溶性杂质,故D不合题意。
8.A 解析:A项,水蒸气在塑料膜冷凝时水分子的间隔变小,选项说法正确;B项,净水过程中水蒸发没有生成新物质,属于物理变化,选项说法错误;C项,一次性纸杯中收集到的液态水是蒸馏水,不含钙镁可溶性化合物,所以属于软水,选项说法错误;D项,自来水净化过程中有沉淀、过滤、吸附、消毒等环节,没有蒸馏,与该净化过程不同,选项说法错误。
9.(1)难溶性杂质
(2)吸附悬浮物
(3)难溶性杂质
(4)色素和异味
(5)不是 蒸馏
解析:(1)取水口处的河水呈浑浊状,是因为水中含有许多难溶性杂质。(2)加絮凝剂的目的是吸附悬浮物。(3)通过过滤池,可除去水中难溶性杂质。(4)活性炭具有吸附性,可除去色素和异味。(5)清水池里的水不是纯水,若要制得纯水,可采用的净化方法是蒸馏。
10.(1)吸附水中的色素和异味
(2)不溶性 ③ (3)煮沸
解析:(1)活性炭具有吸附性,因此活性炭过滤层起的作用是吸附水中的色素和异味。(2)图示中过滤棉的主要作用除去水中不溶性杂质;流程中的③发生了离子交换,有新物质生成,发生了化学变化。(3)家庭中要杀灭病原微生物并降低水的硬度可采取的方法是煮沸。
11.(1)投药消毒 (2)硬水 (3)活性炭
解析:(1)自来水生产过程:取水→加混凝剂→过滤→吸附→投药消毒→配水。(2)测得自来水的硬度为311.2 mg/L,对照水的硬度标准表格,300<311.2<450,为硬水。(3)自制的简易净水器的空白处应为活性炭,活性炭表面具有疏松多孔的结果,有良好吸附性,可以吸附水中的色素、异味等。