專題2.3自然界中的水題型題型梳理【題型1】電解水實驗【題型2】氫氣的燃燒及驗純【題型3】宏微結(jié)合分析水的組成和構(gòu)成【題型4】硬水與軟水【題型5】過濾操作要點【題型6】常用的幾種凈水方法【題型7】自來水的生成過程【題型8】簡易凈水器【題型9】保護(hù)水資源舉一反三舉一反三【知識點1】電解水實驗1.電源種類：直流電；2.加入少量硫酸或氫氧化鈉的目的：增強(qiáng)水的導(dǎo)電性3.實驗現(xiàn)象：兩電極均產(chǎn)生氣泡，負(fù)極產(chǎn)生氣體速度較快，一段時間后，正、負(fù)極玻璃管內(nèi)氣體體積比為1:24.氣體檢驗：在正極端玻璃管口置一根帶火星的木條，木條復(fù)燃，證明是O2；在負(fù)極端玻璃管口置一根燃著的木條，氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，證明是H2。通電5.表達(dá)式：水氫氣↑+氧氣↑通電通電H2OH2↑+O2↑通電6.實驗結(jié)論：=1\*GB3①水是由氫、氧元素組成的；=2\*GB3②化學(xué)變化中，分子可分，原子不可分【題型1】電解水實驗【例1】如圖是水電解實驗示意圖，下列有關(guān)說法正確的是

A．正極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生氫氣B．產(chǎn)生兩種氣體質(zhì)量比為2：1C．實驗結(jié)論水由氫氣氧氣組成D．負(fù)極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體能燃燒【答案】D【詳解】A.通過電解水實驗可知，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，所以與正極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生氧氣，此選項錯誤；B.正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氧氣與氫氣的體積比為1：2，此選項錯誤；C.水在通電的條件下反應(yīng)生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素的種類不變，所以可得水是由氫、氧元素組成的，此選項錯誤；D.負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氫氣具有可燃性，所以負(fù)極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體能燃燒，此選項正確；故選D?！咀兪?-1】用如圖所示裝置電解水，下列說法錯誤的是A．將帶火星的木條放在收集滿b管中的氣體的集氣瓶口時，木條會復(fù)燃B．點燃a管中的氣體時，需要先檢驗其純度C．若b管產(chǎn)生的氣體體積約為8mL，則a管產(chǎn)生氣體的體積約為4mLD．可以在水中加入少量氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性【答案】C【詳解】A、電解水正極產(chǎn)生氧氣、負(fù)極產(chǎn)生氫氣，所以a中是氫氣，b中是氧氣。氧氣具有助燃性，將帶火星的木條放在收集滿b管中的氣體的集氣瓶口時，木條會復(fù)燃，正確；B、a中是具有可燃性的氫氣，可燃性氣體與空氣混合遇明火或受熱可能發(fā)生爆炸，所以點燃?xì)錃獾瓤扇夹詺怏w前，一定要先驗純。正確；C、電解水生成氧氣和氫氣的體積比為1:2，所以若b管產(chǎn)生的氣體體積約為8mL，則a管產(chǎn)生氣體的體積約為16mL，錯誤；D、可以在水中加入少量氫氧化鈉，氫氧化鈉解離出自由移動的鈉離子和氫氧根離子，以增強(qiáng)導(dǎo)電性，正確；故選C?！咀兪?-2】水是一種重要的資源。如圖，甲、乙兩圖都是電解水的簡易裝置?；卮鹣铝袉栴}。

(1)裝置甲比裝置乙有一個明顯的優(yōu)點，這個優(yōu)點是。(2)圖中顯示表明，實驗是未開始，剛開始還是已進(jìn)行一段時間了？，請寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式。(3)關(guān)于這個實驗，說法正確的是。A．在實驗前加入少量氫氧化鈉，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，其本身不參加反應(yīng)B．開始電解后，A管收集到氧氣，B管收集到可燃性氣體C．在剛開始的時候，負(fù)極氣體體積：正極氣體體積大于2：1，可能是氫氣比氧氣更難溶于水D．裝置乙的作用是便于檢驗生成物【答案】(1)裝置簡單、便于操作(2)進(jìn)行一段時間(3)ABCD【詳解】（1）裝置甲比裝置乙有一個明顯的優(yōu)點，這個優(yōu)點是裝置簡單、便于操作；（2）由實驗的裝置圖可知，試管的上部已收集了一部分氣體，表明了實驗已進(jìn)行一段時間了；水通電生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：；（3）A、水的導(dǎo)電能力較差，在水中加入少量硫酸或氫氧化鈉時能夠增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，其本身不參與反應(yīng)，故A正確；B、電解水時，A管對于電源正極，正極產(chǎn)生的是氧氣，B管對應(yīng)電源負(fù)極，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，故B正確；C、電解水時，氧氣比氫氣更易溶于水，會導(dǎo)致負(fù)極與正極的氣體體積比大于2：1，故C正確；D、裝置乙的作用是便于檢驗生成物，故D正確；故選ABCD?！咀兪?-3】水是生命之源，是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”，人類從未停止過對水的研究。(1)1766年，英國化學(xué)家卡文迪許用鋅和稀硫酸制得“可燃空氣”，他所說的“可燃空氣”成分是（填化學(xué)式）?！翱扇伎諝狻痹诩冄踔腥紵伤傻贸觥八且粋€結(jié)合物而不是簡單元素?！?2)1785年，拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管（高溫條件）將水轉(zhuǎn)化為氫氣，同時生成四氧化三鐵，實驗示意圖如圖1所示。上述反應(yīng)的文字表達(dá)式為。(3)1800年，英國化學(xué)家尼科森通過電解水得到氫氣和氧氣，后人不斷研究和改進(jìn)該實驗，現(xiàn)有某同學(xué)在水電解器中加入NaOH溶液，至充滿管A和管B（NaOH不參與反應(yīng)），通直流電一段時間后現(xiàn)象如圖2所示。電解結(jié)束后將容器內(nèi)所有液體倒入燒杯中，下列說法正確的是（填字母）。a、NaOH在水中可增強(qiáng)水的導(dǎo)電性

b、實驗中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能c、管A中氣體與管B中氣體的質(zhì)量比為1：2

d、中間漏斗中液面會上升(4)某研究性學(xué)習(xí)小組，進(jìn)行電解水實驗，測定兩極溢出氣體的體積，記錄如下：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝弘娊鈺r間（min）123456789負(fù)極生成氣體體積（mL）81625344454647484正極生成氣體體積（mL）247111621263136分析表格中實驗數(shù)據(jù)，你會發(fā)現(xiàn)，自第分鐘起，每分鐘內(nèi)負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體的體積比為理論比值?！敬鸢浮?1)(2)(3)ad/da(4)剛開始時，負(fù)極和正極氣體體積之比大于2：14/四【解析】（1）鋅和硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，其中氫氣具有可燃性，故填；（2）水和鐵在高溫下反應(yīng)生成氫氣和四氧化三鐵，其文字表達(dá)式為，故填；（3）a、純水不導(dǎo)電，氫氧化鈉在水中解離出鈉離子和氫氧根離子，可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，故a正確；b、在電解實驗中，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故b錯誤；c、由圖示可知，A管和B管中氣體體積比為1：2，則A管中為氧氣，B管中氣體為氫氣，電解水時氧氣和氫氣的質(zhì)量比為8：1，故c錯誤；d、電解水時，產(chǎn)生氣體體積遠(yuǎn)大于消耗的水的體積，所以A、B管中的水被擠壓入中間的漏斗，則漏斗中液面上升，故d正確；故選ad；（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，剛開始時，負(fù)極與正極氣體體積比大于2：l，而從第4分鐘起，每一分鐘內(nèi)負(fù)極與正極生成氣體的體積比都等于2：1。故填：剛開始時，負(fù)極與正極氣體體積比大于2：l；四或4?！局R點2】氫氣的性質(zhì)1.氫氣的可燃性點燃實驗現(xiàn)象：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出熱量，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生點燃點燃2.文字表達(dá)式：氫氣+氧氣水點燃符號表達(dá)式：H2+O2H2O3.混有一定量的空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，因此點燃前必須驗純。4.檢驗氫氣純度的方法是：收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰，移開拇指點火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，說明氫氣不純；如果聲音很小，就說明氫氣較純?！绢}型2】氫氣的燃燒及驗純【例2】下列關(guān)于氫氣的說法錯誤的是A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度比空氣小 B．氫氣在空氣中燃燒時，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰C．氫氣難溶于水 D．點燃?xì)錃鈺r一定會發(fā)生爆炸【答案】D【詳解】A、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度比空氣小，該選項說法正確；B、氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，該選項說法正確；C、氫氣難溶于水，該選項說法正確；D、氫氣中混有一定空氣時，若達(dá)到了氫氣的爆炸極限，則點燃會發(fā)生爆炸，該選項說法錯誤。故選D。【變式2-1】檢驗氫氣純度時，用排水法收集一試管氣體，移到酒精燈火焰上點燃，沒有聽到聲音，下列原因中最不可能的是A．氫氣已經(jīng)純凈 B．點燃時，試管口離火焰太遠(yuǎn)C．過早收集氣體 D．移動試管過程中漏氣【答案】A【詳解】A、氫氣驗純時，聲音很小表示已經(jīng)較純，但沒有聲音不代表已經(jīng)純凈，該選項符合題意；B、若試管口離火焰太遠(yuǎn)，氫氣未被點燃，則沒有聲音，該選項不符合題意；C、過早收集氫氣，則收集的主要為空氣，則也會導(dǎo)致沒有聲音，該選項不符合題意；D、移動試管過程中漏氣，則氫氣逸出，也會導(dǎo)致沒有聲音，該選項不符合題意。故選A?！咀兪?-2】用排空氣法收集氫氣檢驗純度，有爆鳴聲，接下去的操作是A．用向上排空氣法收集B．可以做有關(guān)氫氣性質(zhì)的實驗C．用拇指堵住管口一會兒，再用向下排空氣法收集D．立即用原試管再收集，再檢驗純度【答案】C【分析】檢驗氫氣純度的方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，管口向下移近酒精燈火焰，松開拇指點火，如果聽到尖銳的爆鳴聲，表明氫氣不純，需要再收集，再檢驗，直到聽到輕微的響聲，才表明氫氣已經(jīng)純凈?！驹斀狻緼、氫氣的密度小于空氣，應(yīng)用向下排空氣法收集，錯誤；B、不純的氫氣在加熱或點燃時，可能發(fā)生爆炸，不純氫氣不可以做有關(guān)氫氣性質(zhì)的實驗，錯誤；C、不純氫氣，用拇指堵住管口一會兒，再用向下排空氣法收集，等試管中的氫氣的火焰熄滅后再收集氫氣檢驗純度，以免點燃?xì)怏w發(fā)生裝置中的氫氣而發(fā)生爆炸，正確；D、不純氫氣，用拇指堵住管口一會兒，再用向下排空氣法收集，等試管中的氫氣的火焰熄滅后再收集氫氣檢驗純度，以免點燃?xì)怏w發(fā)生裝置中的氫氣而發(fā)生爆炸，錯誤。故選C。【變式2-3】有關(guān)如圖實驗的說法不正確的是

A．點燃?xì)錃馇皺z驗純度 B．兩個實驗均可證明水的組成C．干冷燒杯內(nèi)壁無明顯變化 D．a(chǎn)管氣體能使帶火星木條復(fù)燃【答案】C【詳解】A、氫氣是可燃性氣體，點燃?xì)錃馇皺z驗純度，故A正確；B、氫氣和氧氣點燃條件下反應(yīng)生成水，水通電生成氫氣和氧氣，依據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，兩個實驗均可證明水是由氫元素、氧元素組成，故B正確；C、氫氣燃燒生成水，干冷燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，故C錯誤；D、電解水，“正氧負(fù)氫”，a管與正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，能使帶火星木條復(fù)燃，故D正確。故選C?！绢}型3】宏微結(jié)合分析水的組成和構(gòu)成【例3】如圖是電解水實驗裝置圖：（1）a試管中的氣體是；b試管中的氣體檢驗方法是。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）理論上ab試管中的氣體體積比，實際實驗過程中往往ab試管兩種氣體體積比比理論值偏高，可能的原因是。（寫出一種可能）（3）結(jié)合實驗和電解水微觀解釋圖示，你能得到什么結(jié)論？（至少寫一條）【答案】H2用帶火星的木條檢驗2：1使用了金屬做電極，金屬電極和氧氣發(fā)生了反應(yīng)（其它答案合理也正確）在化學(xué)變化中，分子可以再分成原子，原子不能再分，又重新組合成新的分子【詳解】（1）電解水得到的氫氣和氧氣體積比為2:1，a管收集的氣體多，故為氫氣；氧氣可用帶火星的木條檢驗；方程式為（2）電解水得到的氫氣和氧氣體積比為2:1；可能的原因：1.氫氣難溶于水而氧氣微溶于水，有部分氧氣溶解，2.使用了金屬做電極，金屬電極和氧氣發(fā)生了反應(yīng)；（3）從圖可知，水分子顯分解成原子，原子再重新組合成氫分子和氧分子。故得出“在化學(xué)變化中，分子可以再分成原子，原子不能再分，又重新組合成新的分子”的結(jié)論?！咀兪?-1】下圖所示是氫氣在空氣中燃燒的微觀表示：(1)根據(jù)圖示反映出保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的微粒是，在反應(yīng)前后不變的微粒是。(2)純凈的氫氣在空氣中的安靜的燃燒，產(chǎn)生色的火焰，若點燃與氧氣的混合氣體就有可能引起爆炸，因此點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ！敬鸢浮?1)分子原子(2)淡藍(lán)驗純【詳解】（1）由圖可知，氧氣、氫氣、水均是由分子構(gòu)成；且反應(yīng)前后，分子分成原子，原子又重新組合成新的分子，則在反應(yīng)前后不變的微粒為原子。（2）氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；氫氣不純時點燃可能會發(fā)生爆炸，則點燃前一定要驗純。【變式3-2】如圖所示，在電解器玻璃管里加滿水，接通直流電源，一段時間后斷開電源。用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體。(1)打開管a活塞，觀察到。(2)該實驗的結(jié)論是：。(3)請列舉一條日常生活中的節(jié)水措施：。(4)下列關(guān)于凈化水的過程，說法不正確的是___________（填字母）。A．活性炭可吸附水中的色素和有異味的物質(zhì)B．明礬可以使硬水轉(zhuǎn)化為軟水C．自來水廠凈化水的方法主要有沉淀、過濾、吸附、消毒殺菌D．家用活性炭凈水器不能將硬水軟化(5)如圖2是電解水的微觀示意圖，用符號表達(dá)式表示該反應(yīng)為，該化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是。【答案】(1)氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰(2)水是由氫元素和氧元素組成的(3)洗菜的水用來澆花（或者洗菜水沖廁所等，合理即可）(4)B(5)水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子結(jié)合生成氫分子，氧原子結(jié)合生成氧分子【詳解】（1）在電解水實驗中，與電源負(fù)極相連產(chǎn)生的氣體是氫氣，點燃?xì)錃鈺r氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，故填：氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰；（2）水通電分解生成了氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，所以可得出結(jié)論：水通電分解生成氫氣和氧氣或者水是由氫元素和氧元素組成的，故填：水是由氫元素和氧元素組成的；（3）日常生活中可將洗菜的水用來澆花或者洗菜水沖廁所等，達(dá)到節(jié)約用水的目的，故填：洗菜的水用來澆花（或者洗菜水沖廁所等，合理即可）（4）A、活性炭可吸附水中的色素和有異味的物質(zhì)，說法正確；B、明礬可以加速水中不溶性雜質(zhì)的沉降，不能使硬水轉(zhuǎn)化為軟水，說法錯誤；C、自來水廠凈化水的方法主要有沉淀、過濾、吸附、消毒殺菌，說法正確；D、家用活性炭可吸附水中的色素和有異味的物質(zhì)，不能將硬水軟化，說法正確。故選B；（5）由圖2電解水的微觀示意圖，可知符號表達(dá)式為，該化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子結(jié)合生成氫分子，氧原子結(jié)合生成氧分子，故填：；水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子結(jié)合生成氫分子，氧原子結(jié)合生成氧分子?！咀兪?-3】在“宏—微—符”之間建立聯(lián)系是化學(xué)特有的思維。根據(jù)電解水實驗,回答下列問題。（1）從宏觀上觀察:如圖所示,試管a和b中產(chǎn)生氣體的體積比約為。（2）從微觀上分析:下列說法正確的是（填字母）。A水是由氫氣和氧氣組成的B水是由氫分子和氧原子構(gòu)成的C每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成的（3）從符號上表示:電解水的化學(xué)方程式為。（4）畫ab反應(yīng)的微觀過程?！敬鸢浮?:1C2H2O2H2↑＋O2↑【詳解】（1）電解水實驗中，負(fù)極連接試管a產(chǎn)生氫氣，正極連接b試管產(chǎn)生氧氣，氫氣和氧氣的體積比約為2:1；（2）從微觀上分析:下列說法正確的是：A、水是由氫元素和氧元素組成的；故選項錯誤；B、水是由水分子構(gòu)成的；故選項錯誤；C、每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成的；故選項正確；故選：C。（3）從符號上表示:電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣的化學(xué)方程式為：2H2O2H2↑＋O2↑；（4）ab反應(yīng)的微觀過程水分子分成氫原子和氧原子，每2個氫原子結(jié)合形成1個氫分子，每2個氧原子結(jié)合形成1個氧分子：【知識點3】硬水與軟水1.硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水；軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。2.鑒別方法：用肥皂水，有浮渣產(chǎn)生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水3.硬水軟化的方法：蒸餾、煮沸4.長期使用硬水的壞處：浪費(fèi)肥皂，洗不干凈衣服；鍋爐容易結(jié)成水垢，不僅浪費(fèi)燃料，還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。【題型4】硬水與軟水【例4】軟水和硬水的本質(zhì)區(qū)別是A．軟水含雜質(zhì)少，硬水含雜質(zhì)多B．軟水是純凈物，硬水是混合物C．硬水是含較多可溶性鈣、鎂的化合物，軟水是不含或含少量可溶性鈣、鎂的化合物D．軟水密度大，硬水密度小【答案】C【詳解】A、硬水含有較多可溶性的鈣、鎂化合物，其它雜質(zhì)不一定比軟水多，故錯誤。B、軟水中含有較少或不含可溶性的鈣、鎂化合物，軟水可能是混合物，硬水一定是混合物，故錯誤。C、硬水是含有較多可溶性的鈣、鎂化合物的水，軟水是不含或含有較少可溶性的鈣、鎂化合物的水，符合二者定義，故正確。D、軟水中所含鈣、鎂離子少，硬水多，但軟水中可能還含有其他溶質(zhì)，如氯化鈉等，所以無法比較密度大小，故錯誤。故選：C。【變式4-1】下列關(guān)于硬水、軟水的說法錯誤的是A．煮沸可降低水的硬度B．加肥皂，硬水泡沫更多C．燒硬水的鍋爐更易產(chǎn)生水垢D．軟水中可溶性鈣、鎂化合物的含量更低【答案】B【詳解】A、煮沸能降低水的硬度，該選項說法正確；B、肥皂水可鑒別硬水和軟水，產(chǎn)生較多泡沫的為軟水，較少泡沫或較多浮渣的為硬水，該選項說法錯誤；C、燒硬水易產(chǎn)生水垢，該選項說法正確；D、硬水為含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水，軟水為不含或少含可溶性鈣、鎂化合物的水，該選項說法正確。故選B。【變式4-2】自然界的水硬度較大，在日常生活使用時需要進(jìn)行軟化，關(guān)于軟水和硬水的描述下列說法不正確的是A．可以用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水 B．明礬凈水能起到軟化水的作用C．長期飲用硬水對身體健康不利 D．燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢【答案】B【詳解】A、通常用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在軟水中泡沫較多，不符合題意；B、明礬溶于水形成的膠狀物具有吸附性，可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)，加速其沉降，不能除去可溶性雜質(zhì)，不能軟化水，符合題意；C、硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，長期飲用硬水對身體健康不利，不符合題意；D、硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，可溶性鈣、鎂化合物在加熱時，能形成沉淀，故燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢，不符合題意。故選B?！咀兪?-3】小明同學(xué)假期在家看電視臺一檔“家有妙招”欄目中介紹一種“活性炭軟化水”的妙招。心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中鈣、鎂離子而使硬水軟化嗎？于是他到學(xué)校實驗室進(jìn)行了如下一系列的探究。探究一：活性炭能否軟化硬水他按節(jié)目中介紹的方法做了一個與“妙招”制作原理相同的簡易的凈水裝置?！緦嶒?】在兩個體積相等的燒杯中，一個加入自來水。一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的自來水，各20mL，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到的現(xiàn)象如下：?！镜贸鼋Y(jié)論】用活性炭不能軟化硬水?！驹u價與反思】日常生活中常采用方法軟化硬水。探究二：煮沸一定能軟化硬水嗎？【查閱資料】（1）水的硬度是水中所溶解的可溶性鈣鎂化合物引起的，硬水中所溶解的鈣鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽，如Ca（HCO3）2等；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物。如CaCl2等。一般所說水的硬度是由上述兩類化合物引起的。（2）Ca（HCO3）2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣（CaCO3）、水、二氧化碳等物質(zhì)。碳酸鈣難溶于水，請寫出Ca（HCO3）2加熱分解的反應(yīng)的符號表達(dá)式。【實驗2】為方便研究他準(zhǔn)備了碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液來代表兩類不同的鈣鎂化合物。實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①分別取5mL的碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液于A、B兩支試管中，同時加熱A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象②在上述實驗后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少【得出結(jié)論】煮沸實際上只能降低類所引起的水的硬度。【評價與反思】小芳同學(xué)提出，上述實驗②不做也可以得出實驗的結(jié)論，理由是?！敬鸢浮績蓚€燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少煮沸鈣、鎂的碳酸氫鹽A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有【詳解】探究一：[實驗1]在兩個體積相等的燒杯中，一個加入自來水,一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的自來水各20mL，再分別加等體積的肥皂水振蕩，根據(jù)“用活性炭不能軟化硬水”，可知觀察到兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少。故填：兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少。[評價與反思]在實驗中一般可通過蒸餾來降低水的硬度，日常生活中常采用煮沸方法軟化水，硬水加熱煮沸，可溶性的鈣鎂化合物轉(zhuǎn)化為難溶性的鈣鎂化合物，故填：煮沸。探究二：[查閱資料]（2）Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣、水、二氧化碳等物質(zhì)，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：；故填：。[得出結(jié)論]根據(jù)題中信息，A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少，說明加熱后，A試管中水的硬度降低了，而B試管中水的硬度沒有降低，因此煮沸實際上只能降低鈣、鎂的碳酸氫鹽所引起的水的硬度，故填：鈣、鎂的碳酸氫鹽。[評價與反思]A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有，因此實驗②不做也可以得出實驗的結(jié)論，故填：A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有?！局R點4】過濾1.過濾：用于分離難溶性固體與液體（或可溶性固體）2.儀器：鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗、濾紙3.玻璃棒的作用：引流作用4.注意事項：“一貼二低三靠”一貼：濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁二低：濾紙的邊緣低于漏斗口；漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣三靠：漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁；用玻璃棒引流時，玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊；用玻璃棒引流時，燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部5.過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:承接濾液的燒杯不干凈；傾倒液體時液面高于濾紙邊緣；濾紙破損【題型5】過濾操作要點【例5】某同學(xué)過濾含有泥沙的水，過濾完后濾液仍然渾濁，其原因可能是A．濾紙與漏斗內(nèi)壁未緊貼B．傾倒液體時液面高于濾紙邊緣C．漏斗的下端未靠在燒杯內(nèi)壁上D．過濾時玻璃棒靠在三層濾紙一邊【答案】B【詳解】A.過濾時，濾紙與漏斗內(nèi)壁未緊貼，殘留有氣泡，會減慢過濾速度，故A錯誤；B.傾倒液體時液面高于濾紙邊緣，則待過濾液使濾紙與漏斗間形成空隙，導(dǎo)致待過濾液直接從空隙中流下，過濾完后濾液仍然渾濁，故B正確；C.漏斗的下端未靠在燒杯內(nèi)壁上，會導(dǎo)致液滴飛濺，故C錯誤；D.過濾時玻璃棒靠在三層濾紙一邊是正確的操作，玻璃棒沒有靠在三層濾紙一邊，則可能戳破濾紙，造成過濾效果不佳，故D錯誤，故選：B。【變式5-1】小剛同學(xué)用潔凈的塑料瓶從河中取回一定量的水樣，然后進(jìn)行如下研究分析：(1)將渾濁的河水樣品倒入燒杯中，加入明礬粉末（吸附雜質(zhì)，使雜質(zhì)沉降）攪拌，溶解后靜置一會兒；將靜置后的河水采用如圖裝置進(jìn)行過濾，請問圖中還缺少的一種儀器是，其作用是；

(2)過濾操作后發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，原因可能是（填序號）a．漏斗內(nèi)的濾紙有破損b．漏斗下端未靠在燒杯壁c．漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣(3)指出兩處錯誤：，。(4)將過濾裝置儀器改進(jìn)后得到澄清、透明的水，但不是純水。若要制得純水，還需要采用的凈化方法是：?！敬鸢浮?1)玻璃棒引流(2)ac(3)濾紙高于漏斗邊緣漏斗末端未緊靠燒杯內(nèi)壁(4)蒸餾【詳解】（1）過濾操作需要的儀器有鐵架臺、燒杯、漏斗和玻璃棒，由圖可知，圖中還缺少的一種儀器是玻璃棒，其作用是引流，防止液體灑出，故填：玻璃棒；引流；（2）a．漏斗內(nèi)的濾紙有破損，會使得液體中的不溶物進(jìn)入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁，故選項符合題意；b．漏斗下端未靠在燒杯壁，會導(dǎo)致濾液濺出，但不會使濾液渾濁，故選項不符合題意；c．漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣，會使部分液體未經(jīng)過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁，故選項符合題意；故選ac；（3）由圖可知，圖中的兩處錯誤為：濾紙高于漏斗邊緣；漏斗末端未緊靠燒杯內(nèi)壁，故填：濾紙高于漏斗邊緣；漏斗末端未緊靠燒杯內(nèi)壁；（4）過濾除去的是不溶性固體，不能除去水中的其他可溶性雜質(zhì)，得到的水不是純凈水，要制得純水，還需要采用的凈化方法是蒸餾，故填：蒸餾?！咀兪?-2】下列有關(guān)過濾操作的解釋中，不正確的是A．濾紙要緊貼在漏斗內(nèi)壁上—一為了加快過濾速度B．傾倒液體時燒杯尖嘴要緊靠在玻璃棒上—一防止沖破濾紙C．玻璃棒要輕靠在三層濾紙?zhí)帯乐古茷V紙D．漏斗下端要緊靠在燒杯內(nèi)壁上——防止濾液濺出【答案】B【詳解】A、實驗室安裝過濾裝置時，濾紙要緊貼在漏斗內(nèi)壁上，否則會造成過濾速度慢，正確；B、在用燒杯向漏斗內(nèi)傾倒液體時，燒杯的尖嘴處要緊靠在玻璃棒上，防止液體濺出，錯誤；C、玻璃棒要輕靠在三層濾紙?zhí)帲乐古茷V紙，正確；D、漏斗下端要緊靠在燒杯內(nèi)壁上，防止濾液濺出，正確；故選B?！咀兪?-3】老師演示過濾實驗時，過濾后所得水仍然渾濁，下列不屬于出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因的是（

）A．濾紙破損 B．液面高于濾紙邊緣C．濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁 D．裝過濾后的水的燒杯不干凈【答案】C【詳解】A．濾紙破損，則混合物就會不經(jīng)過濾直接進(jìn)入濾液，濾液會渾濁，故選項A正確；B．液面高于濾紙邊緣，液態(tài)混合物也會從過濾器外側(cè)流下，濾液會渾濁，故選項B正確；C．濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁，主要影響過濾速度，與濾液變渾濁無關(guān)，故選項C不正確；D．裝過濾后的水的燒杯不干凈，濾液也會渾濁，故選項D正確。故選C?！局R點5】常用凈水方法1.沉淀：（1）靜置沉淀（2）加混凝劑吸附沉淀明礬凈水原理：利用明礬溶于水形成的膠狀物對水的雜質(zhì)進(jìn)行吸附，從而達(dá)到凈化的目的。2.過濾：用于分離難溶性固體與液體（或可溶性固體）3.吸附：活性炭（具有吸附性），除去水的難溶性雜質(zhì)、色素和異味。顆粒狀的活性炭有過濾和吸附雙重凈水效果4.蒸餾：利用液體沸點不同將液體分離的方法5.水的凈化效果由低到高的是沉淀、過濾、吸附、蒸餾（均為物理方法），其中凈化效果最好的操作是蒸餾；既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭?！绢}型6】常用的幾種凈水方法【例6】下列有關(guān)水的凈化說法錯誤的是A．肥皂水可以鑒別硬水軟水 B．投藥消毒過程中發(fā)生化學(xué)變化C．煮沸可以降低水的硬度 D．明礬除去水中所有不溶性雜質(zhì)【答案】D【詳解】A、肥皂水可鑒別硬水和軟水，其中產(chǎn)生較多泡沫的為軟水，產(chǎn)生較少泡沫或較多浮渣的為硬水，該選項說法正確；B、投藥消毒的過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，該選項說法正確；C、煮沸能減少水中可溶性鈣、鎂化合物的含量，則可降低水的硬度，該選項說法正確；D、明礬溶于水能形成膠狀物，可吸附水中懸浮的雜質(zhì)使其沉降，但不能除去水中所有的不溶性雜質(zhì)，該選項說法不正確。故選D?！咀兪?-1】下列說法錯誤的是A．活性炭吸附過程是化學(xué)變化 B．過濾可除難溶性雜質(zhì)C．肥皂水可區(qū)分硬水和軟水 D．蒸餾可降低水的硬度【答案】A【詳解】A、活性炭吸附過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，該選項說法錯誤；B、過濾能除去水中難溶性雜質(zhì)，該選項說法正確；C、肥皂水可鑒別硬水和軟水，其中產(chǎn)生較多泡沫的為軟水，產(chǎn)生較少泡沫或較多浮渣的為硬水，該選項說法正確；D、蒸餾得到的水為純水，則能降低水的硬度，該選項說法正確。故選A?！咀兪?-2】下列關(guān)于水的凈化說法中正確的是A．吸附能使硬水轉(zhuǎn)化成軟水B．過濾操作利用的是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)C．活性炭的吸附性可使海水轉(zhuǎn)化成淡水D．蒸餾能除去天然水中的所有雜質(zhì)【答案】D【詳解】A、吸附不能降低水中可溶性鈣鎂化合物的含量，不能使硬水變?yōu)檐浰?，故選項說法錯誤；B、過濾是根據(jù)物質(zhì)的溶解性分離混合物的方法，不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出類，屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，故選項說法錯誤；C、活性炭可以吸附水中的色素和異味，但不能除去水中的鹽類物質(zhì)，即不能使海水轉(zhuǎn)化成淡水，故選項說法錯誤；D、蒸餾能除去天然水中的所有雜質(zhì)，故選項說法正確。故選D。【變式6-3】人類的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水。下列關(guān)于水的敘述正確的是A．水可以溶解任何物質(zhì) B．用活性炭可除去水中所有雜質(zhì)C．用肥皂水可以區(qū)分硬水和軟水 D．過濾可以使硬水變成軟水【答案】C【詳解】A、水是常用的溶劑，能溶解大部分物質(zhì)，但有些物質(zhì)是不溶于水的，如鐵粉、沙子等，故A錯誤；B、活性炭具有吸附功能，可以吸附水中的色素和異味，但并不能除去水中所有雜質(zhì)，故B錯誤；C、用肥皂水可以區(qū)分硬水和軟水，產(chǎn)生泡沫較多的是軟水，產(chǎn)生泡沫較少的是硬水，故C正確；D、過濾只能除去水中的不溶性雜質(zhì)，不能除去水中的可溶性鈣、鎂化合物，不能使硬水變成軟水，故D錯誤；故選C?！局R點6】自來水的制備1.自來水廠凈水步驟：取水、加絮凝劑、反應(yīng)沉淀池、過濾池、活性炭吸附池、清水池、投藥消毒、配水泵2.加入明礬的作用：明礬溶于水生成膠狀物，吸附雜質(zhì)產(chǎn)生沉淀，達(dá)到凈水的目的。3.活性炭吸附池的作用：活性炭能吸附水中的可溶性雜質(zhì)，也可濾去不溶性雜質(zhì)，使水達(dá)到進(jìn)一步凈化。4.自來水生產(chǎn)過程中，只有消毒是化學(xué)變化，其余均為物理變化5.上述過程凈化過的水仍然是混合物，還含有可溶性雜質(zhì)?！绢}型7】自來水的生成過程【例7】自來水廠凈水過程的主要流程如下圖：結(jié)合流程圖試回答下列問題。(1)上述過程中吸附池內(nèi)起吸附作用的物質(zhì)A的名稱為；(2)殺菌清毒時加入的液氯與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，這個變化屬于（填“化學(xué)變化”或“物理變化”）；(3)要鑒別自來水是軟水還是硬水，我們可向自來水樣品中加入適量的，攪拌，如果觀察到現(xiàn)象，則樣品為硬水；生活中將硬水轉(zhuǎn)化為軟水的方法是；(4)水是生命之源，下列有關(guān)水的說法正確的是______。A．水是由氫元素和氧元素組成的 B．水是最常見的溶劑C．水是人體主要的供能物質(zhì) D．水中氧元素含量很高，能提供人體所需的氧氣【答案】(1)活性炭(2)化學(xué)變化(3)肥皂水泡沫少，浮渣多煮沸(4)AB【詳解】（1）活性炭疏松多孔具有吸附性，能除去水中的顏色和異味，可放在吸附池內(nèi)起吸附作用，故A的名稱為活性炭；（2）殺菌清毒時加入的液氯與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，有新物質(zhì)的生成，發(fā)生了化學(xué)變化；（3）可用肥皂水鑒別軟水和硬水；加入肥皂水?dāng)嚢韬螅^察到泡沫少，浮渣多的是硬水，泡沫多，浮渣少的是軟水；（4）A、水是由氫元素和氧元素組成的，正確；B、水來源廣泛，可溶解多種物質(zhì)，是最常見的溶劑，正確；C、糖類是人體的主要供能物質(zhì)，水不是人體的供能物質(zhì)，錯誤；D、水中氧元素含量很高，但不能提供人體所需的氧氣，錯誤。故選AB。【變式7-1】城鎮(zhèn)自來水廠生產(chǎn)流程可用下圖表示，試回答相關(guān)問題：

①自來水生產(chǎn)過程中，除去水中不溶性固態(tài)雜質(zhì)的設(shè)備是；投藥（多為）的作用是；②自然界的水多含有雜質(zhì)。含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水通常稱為硬水，生活中常用的一種軟化硬水的簡易方法是；③自來水廠生產(chǎn)自來水的過程中常加入活性炭，其主要作用為。【答案】過濾池殺菌消毒煮沸吸附色素和異味【詳解】①除去水中不溶性固態(tài)雜質(zhì)的操作是過濾；根據(jù)圖示，除去水中不溶性固態(tài)雜質(zhì)的設(shè)備是過濾池；投藥（多為ClO2）的作用是殺菌消毒；②一種軟化硬水的簡易方法是煮沸，能將可溶性鈣、鎂化合物變成沉淀除去；③活性炭疏松多孔，具有吸附性，其主要作用為吸附色素和異味；【變式7-2】城市用的自來水取自于自然界，其凈化過程如圖所示：(1)根據(jù)以上圖填空：①操作a為，液體C仍然渾濁的原因可能是（寫一個即可）。②操作b主要是吸附水中的一些異味和色素，應(yīng)選用的物質(zhì)是。③水的硬度是一項重要的化學(xué)指標(biāo)，生活中常用的方法來降低水的硬度。(2)如圖為太陽能海水淡化裝置示意圖。利用此裝置得到淡水的方法與實驗室通過（填操作名稱）凈水的方法原理相同?！敬鸢浮?1)過濾濾紙破損（其他合理答案亦可）活性炭煮沸(2)蒸餾【詳解】（1）①操作a為分離固體和液體的操作，其操作名稱為過濾，液體C仍然渾濁的原因可能是濾紙破損（會使得液體中不溶物進(jìn)入盛接濾液的燒杯中，使濾液渾濁）、過濾時液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經(jīng)濾紙的過濾直接流入盛接濾液的燒杯中，使濾液渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等。②活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，故操作b應(yīng)選用活性炭吸附水中的一些異味和色素。③加熱煮沸時，水中的鈣離子和鎂離子以碳酸鈣沉淀和氫氧化鎂沉淀的形式從水中析出從而降低水的硬度，故生活中常用煮沸的方法來降低水的硬度。（2）太陽能海水淡化利用蒸發(fā)水蒸氣得到淡水，和實驗室蒸餾的方法原理相同，故填：蒸餾。【點睛】本題考查凈水的知識，難度不大，根據(jù)所學(xué)知識進(jìn)行分析解答?！咀兪?-3】水是生命之源。自然界中的水都含有雜質(zhì)，經(jīng)自來水廠凈化處理獲得生活用水。下圖為自來水廠凈水過程示意圖：

(1)“過濾池”可除去雜質(zhì)；“吸附池中選用活性炭除去水中的色素和異味，活性炭具有吸附性的原因是。(2)自來水都具有一定的硬度，生活中將硬水軟化的方法是；熱水瓶長時間使用后，瓶膽內(nèi)整常附著一層水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】，可以選擇廚房里的來浸泡去除。(3)節(jié)約用水、防止水污染應(yīng)成為我們的自覺行為。下列敘述正確的是。a．生活中養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，盡可能充分利用每一滴水b．為了改善水質(zhì)，可以向其中加入大量的凈水劑和消毒劑c．大量使用農(nóng)藥、化肥可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，對天然水體沒有影響【答案】(1)難溶性活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)(2)煮沸食醋(3)a【詳解】（1）通過過濾可除去難溶解的固體物質(zhì)，所以“過濾池”可除去難溶性雜質(zhì)；結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因為活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)所以使其具有了吸附性。（2）自來水都具有一定的硬度，生活中將硬水軟化的方法是煮沸；熱水瓶長時間使用后，瓶膽內(nèi)整常附著一層水垢，可以選擇廚房里的食醋來浸泡去除，因為水垢的主要成分是碳酸鈣、氫氧化鎂，食醋可與碳酸鈣、氫氧化鎂發(fā)生反應(yīng)。（3）a．生活中養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，盡可能充分利用每一滴水，可節(jié)約用水，此選項正確；b．為了改善水質(zhì)，可以向其中加入適量的凈水劑和消毒劑，此選項錯誤；c．合理使用農(nóng)藥、化肥可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，對天然水體沒有影響，此選項錯誤。故選a?！绢}型8】簡易凈水器【例8】項目式學(xué)習(xí)小組利用自制的簡易凈水器處理黃河水樣(如圖)。下列對水樣處理過程分析錯誤的是

A．能除去水樣中的顏色和異味 B．能除去水樣中難溶性雜質(zhì)C．該過程能將水樣轉(zhuǎn)化為軟水 D．該過程中發(fā)生的是物理變化【答案】C【詳解】A、活性炭具有吸附性，能除去顏色和異味，該選項分析正確；B、該裝置具有過濾的作用，能除去水中難溶性雜質(zhì)，該選項分析正確；C、該裝置不能除去水中的鈣、鎂離子，則不能將硬水軟化，該選項分析錯誤；D、該過程并沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，該選項分析正確。故選C?！咀兪?-1】目前許多學(xué)校安裝了直飲水機(jī)，只要將它與自來水連接，便可以除去水中的部分雜質(zhì)得到直飲水。某品牌直飲水機(jī)的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A．活性炭的作用是吸附B．濾膜可除去水中的可溶性雜質(zhì)C．紫外光照射的作用是加熱D．直飲水一定是軟水【答案】A【詳解】A、活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素，故選項說法正確。B、濾膜不能除去水中的可溶性雜質(zhì)，如不