第五节 水的净化
一、纯水与天然水的区别
纯水是无、无味、清澈透明的。
天然水里由于含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。 二、自来水的净化过程：
加絮凝剂(明矾)
取水口 反应沉淀池 过滤池 活性炭吸附池 清水池 配水泵 用户
消毒药(氯气)
1、从江河或水库取来的水，在反应沉淀池里先加入絮凝剂（如明矾），使悬浮在水中的微小颗粒杂质被吸引凝聚，然后沉淀分离。
2、使沉淀池里澄清的水流进过滤池，活性炭吸附池，得到更清的滤后的水。
3、在滤后水中加适量的，消毒杀菌后得到较纯净的自来水。
三、过滤：
1、适用范围：
分离液体（水或某种溶剂）中的不溶性固体物质。
2、操作要点：
过滤时要做到“一贴、二低、三靠”。
一贴：滤纸的折叠必须和漏斗的角度相符，使滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，所倒入的液体的液面应低于滤纸边缘。
三靠：漏斗管的末端要靠在承接滤液的烧杯内壁上，要使玻璃棒靠在三层滤纸一侧，盛过滤液的烧杯要靠在玻璃棒上。
4、过滤实验：
【实验目的】学习过滤净水操作。
【实验仪器】铁架台（带铁圈）、玻璃棒、烧杯、漏斗（有滤纸）。
【实验装置】
【实验步骤】
（1）、取2个烧杯，各盛大半浑浊的天然水。
（2）、取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要有气泡。
（3）、架好漏斗，使漏斗下端管口紧靠承接滤液的烧杯内壁，以使滤液能沿烧杯内壁流下。
（4）、取用一杯天然水，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。
【实验分析】把未经处理的天然水和做了过滤的水进行比较，过滤后的水比较清澈。
【实验结论】天然水经过过滤可得到较纯净的水。
四、硬水及其软化；
1、硬水、软水：
（1）、硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。 软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
2、检验方法；
取少量样品，分别加入少许等量的肥皂水，充分搅拌，产生泡沫较多的为软水，产生泡沫较少的是硬水。
3、硬水软化的方法：
生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法软化硬水，制得蒸馏水。
五、蒸馏：
1、定义：
根据液态混合物各成分的沸点不同进行分离的一种方法，叫做蒸馏。
2、制取蒸馏水
【实验目的】学习制取蒸馏水
【实验步骤】在蒸馏烧瓶中加入体积的硬水，再加入几粒沸石（小石子或碎瓷片）以防加热时出现暴沸，按下图所示连接好装置，使各连部位严密不漏气，加热蒸馏烧瓶，注意不使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过支管直接流出，弃去开始蒸馏的部分液体，收集10ml蒸馏水，停止加热，用肥皂水比较蒸前后水的硬度变化。
【实验结论】蒸馏前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，为硬水；而蒸馏后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，为软水。
【蒸馏实验注意事项】
（1）、蒸馏烧瓶下面须垫上石棉网，不能用火直接加热；
（2）、蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的1/3，也不能多于其容积的2/3；
（3）、蒸馏烧瓶内应加入几粒小石子或碎片，使蒸馏平稳进行，以防止暴沸；
（4）、温度计的水银球要刚好在蒸馏烧瓶支管口的中心线上，因为蒸馏时需要控制的温度是出口蒸汽的温度；
（5）、冷却水要从冷凝管的下支管进，上支管出。这样跟蒸汽逆流冷却效果最好。
（6）、蒸馏产品一般用锥形瓶收集。
3、蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，蒸馏水属于纯净水。
六、水的净化方法：根据不同用途将天然水进行不同程度净化，水的净化过程可分为以下几步：
除杂、原理 方 法 | 除去的杂质 | 原 理 | 备注 | 净化 程度 |
沉 淀 | 将较大颗粒的不溶性物质分离 | 简单的物理静止沉淀和化学药品（明矾）的吸附沉淀 | 为物理变化 | 净 化 程 度 由 低 到 高 |
过 滤 | 将难溶于水的物质和液体物质加以分离 | 不溶于水的物质难以通过滤纸 | 为物理变化 |
吸 附 | 可除去水中不溶性物质，还可以除去一些可溶性杂质，如可溶性素或臭味等。 | | 为物理变化 |
消 毒 | 可以除去一些有害的病菌等微生物。 | 主要通过等氧化剂的氧化作用杀菌。 | 适用于对水质要求较高的水，为化学变化。 |
蒸 馏 | 通过蒸馏操作制得蒸馏水。 | 根据水和杂质的沸点不同分离 | 用于特殊的用水项目（如实验室）。属于物理变化 |
| | | | |
七、例题讲解：
例1、下列说法正确的是（ ）
A、可用肥皂水区别硬水和软水；简易过滤器
B、过滤可以使硬水变软水；
C、可用适量杀虫剂消毒自来水；
D、长期饮用硬水可以补钙。
分析：此题重在理解硬水的危害。长期饮用硬水会造成肠胃功能紊乱。可以用肥皂水区别硬水和软水。
答：A。
例2、下列各项与自来水的净化过程无关的是（ ）
A、吸附；B、沉降；C、电解；D、消毒。
分析：沉降、吸附、过滤、消毒、蒸馏是水净化的平常操作方法。
答：C。
例3、下列净化天然水的操作，净化程度最高的是（ ）
A、蒸馏；B、过滤；C、静置沉淀；D、吸附沉淀。
分析：题中所涉及的净化方法中，净化程度由低到高依次是静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏。蒸馏可以将水中所有杂质都能除去，得到纯净物——蒸馏水。
答：A。
例4、2009年春天，我国西南地区遭遇大范围持续干旱。全国人民团结一致，共同抗旱。
（1）、有些村庄打深井取用地下水，检验地下水是硬水还是软水，可用的物质是 。
（2）、有些村民取浑浊的坑水作生活用水。有同学利用所学的知识将浑浊的坑水用右图所示的简易净水器进行净化，其中小卵石、石英沙的作用是
（3）如果地下水硬度大，或者坑水中病原微生物过多，都可以采取
的方法来降低硬度和杀灭病原微生物。
分析：解此题的关键是弄清简易净水器中各部分的作用。小石子的作用是除去较大颗粒的不溶性杂质，石英沙层的作用是除去小颗粒的不溶性杂质，若将这两部分的位置颠倒，大、小颗粒的不溶性杂质都会在石英沙层留下来，小石子起不到作用，过滤速度减慢；活性炭的作作是吸附有或异味物质；可以看出此简易净水装置由上到下除去的杂质颗粒越来越小。
答：（1）肥皂水；
（2）、过滤。不可以。降低水的流速。
（3）、加热煮沸。
例5、自来水厂净水流程为：“天然水沉降 过滤 吸附 自来水”，其中常用作除去臭味的试剂是（ ）。
A、漂白粉；B、活性炭；C、氯气；D、明矾。
分析：本题考查自来厂生产的各个环节，除去臭味的过程是吸附，生产自来水利用活性炭的吸附作用除去异味和素等。
明矾溶于水后生成的胶状物也具有吸附作用，但其目的主要是使悬浮杂质沉降来达到净水的目的。
答：B。
例6、右图为过滤装置，根据实验回答：
（1）、写出标号仪器的名称：
a ； b ；
c ； d 。
(2)、实验过程玻璃棒的作用是 。
（3）、我们在生活中还可以用 和 来代替滤纸和玻璃棒来完成此操作。
（4）、过滤后滤液仍浑，可能原因是 。
分析：过滤是初中化学学习中的重要操作，在此操作中，玻璃棒的作用是引流；过滤后发现滤液仍浑浊，可能的原因很多，如滤纸破损或过滤器内液面高于滤纸过缘、盛装滤液的烧杯不洁净等。
答：（1）、铁架台； 漏斗； 烧杯； 玻璃棒。
（2）、引流。
（3）、沙布、筷子。
（3）、滤纸破损；过滤器内的液面高于滤纸边缘；盛装滤液的烧杯不洁净等。
八、本节知识梳理：
净化原理：除去水中可溶和不溶的杂质
静置沉淀
除去较大固体颗粒
吸附沉淀
适用范围：固体和液体的分离
主要仪器：漏斗、烧杯、铁架台、玻璃棒
装 置：……
净化 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
水的净化 方法 滤纸边缘低于漏斗口边缘
过滤 二低
操作注意事项 液面低于滤纸边缘
烧杯紧靠玻璃棒
三靠 玻璃棒紧靠三层滤纸
漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
吸附：活性炭吸附——除去小颗粒和异味
蒸馏：根据液态混合物各成分的沸点不同进行分离的一种方法，净化程度最高
硬水 泡沫少，浮渣多
硬水的软化 鉴别 加肥皂水
软水 泡沫多，浮渣少
作 业
1、关于硬水的下列说法正确的是（ ）。
A、硬水是一种混合物；B、硬水静置一段时间后，就会变成软水；
C、用硬水洗衣服比软水节省肥皂；
D、硬水是含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。
2、水是生命之源。下列有关水的说法错误的是（ ）。
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