跨学科实践活动2 自制净水器((分层练习)(解析版)_1

跨学科实践活动2 自制净水器
1．下图是同学自制的简易净水器。

主要起到吸附作用的是（）
A．小卵石B．活性炭C．石英砂D．蓬松棉
【答案】B
【解析】简易净水器中，小卵石、活性炭、石英砂、蓬松棉都具有过滤的作用，主要起到吸附作用的是活性炭，活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中的色素和异味。

故选：B。

2．小明自制如图所示简易净水器，下列说法正确的是（）
A．小卵石和石英砂的作用主要是美观B．活性炭的作用只是吸附色素和异味的物质
C．纱布可以杀菌消毒D．地表水变成的地下水经历了与净水器相似的过程
【答案】D
【解析】A、装入小卵石的目的是过滤大颗粒不溶性杂质，错误；
B、活性炭的作用不仅只是吸附色素和异味的物质，还能起过滤作用，除去固体杂质，错误；
C、纱布是起将各层起到过滤或吸附作用的物质分隔开来作用，若没有纱布,各层起到过滤或吸附作用的物质就会混合到一起，使得净水效果降低，错误；
D、地表水变成的地下水经历了过滤、吸附过得程，与净水器相似的过程，正确。

故选D。

3．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-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】（6）活性炭具有疏松多孔的结构，故具有吸附性；
（7）某水样经自制净水器净化后的TDS值为159，则净化后的水质纯度为一般。

4．某种便携式净水器，其内部结构如图所示，请回答问题。

（1）活性炭可除去异味，说明活性炭具有性。

（2）此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是。

【答案】（1）吸附
（2）不能除去海水中的盐类物质
【解析】（1）活性炭具有疏松多孔的结构从而具有吸附性，则可用于除去色素和异味，故填：吸附；（2）海水中含有大量的可溶性盐，该装置不能除去海水中的盐类物质，故此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，故填：不能除去海水中的盐类物质。

5．自来水厂净水过程的主要操作流程如图所示，回答下列问题：
（1）操作X的名称是。

（2）试剂A的名称是，它能够吸附水中的。

（3）某学习小组利用是用空塑料饮料瓶、带导管的单孔胶塞、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等材料自制的一个简易净水器（如图所示）。

①根据上述净化材料的特性，B层放置的材料最好是。

①你认为该净水器（填“可以”或“不可以”）将硬水变成软水。

【答案】（1）过滤
（2）活性炭色素和异味
（3）石英砂不可以
【解析】（1）由图可知，操作X实现了固液分离，名称是过滤；
（2）试剂A的名称是活性炭，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；
（3）①小卵石的作用是除去较大颗粒的难溶性杂质，故B层材料的作用是除去较小颗粒的难溶性杂质，故B层放置的材料最好是石英砂，A层应放置活性炭，除去水中的色素和异味；
①该净水器只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，不能除去可溶性钙、镁化合物，不可以将硬水变成软水。

6．图1为古今净水工艺的对比，图2为自制简易净水器，请回答问题：
（1）图1“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是。

（2）永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用代替木炭，其在净水中的作用是。

（3）用图2的简易净水器处理河水，下面对该净水器分析不正确的是_______。

A．能杀菌消毒B．能把硬水变为软水
C．能得到纯净水D．能让浑浊的河水变得澄清
【答案】（1）过滤
（2）活性炭吸附色素和异味
（3）ABC
【解析】（1）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法，所以“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤；
（2）由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭，由于活性炭具有吸附性，
其在净水中可以吸附色素和异味；
（3）A、该装置不能杀菌消毒，故选项说法错误；
B、该装置不能除去硬水中的钙镁化合物，不能把硬水变为软水，故选项说法错误；
C、该装置不能除去水中的所有杂质，不能得到纯净水，故选项说法错误；
D、该装置能让浑浊的河水变得澄清，故选项说法正确；
故选：ABC。

1．如图是某化学兴趣小组自制的简易净水器，污水从上方进入。

如现有如下材料：①活性炭①小卵石①石英砂①蓬松棉，材料从上到下放置的最佳次序是（）
A．①①①①B．①①①①C．①①①①D．①①①①
【答案】C
【解析】在净化水时，应先用小卵石除去颗粒较大的不溶物，再用石英砂除去较小的不溶物，然后再用活性炭进行吸附过滤，最下面应是蓬松棉起到支持上层物质的作用，所以材料从上到下放置的最佳次序是：①①①①。

故选C。

2．项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。

下列对水样处理过程分析错误的是（）
A．能除去水样中的颜色和异味B．能除去水样中难溶性杂质
C．该过程能将水样转化为软水D．该过程中发生的是物理变化
【答案】C
【解析】A、活性炭具有吸附性，能除去颜色和异味，该选项分析正确；
B、该装置具有过滤的作用，能除去水中难溶性杂质，该选项分析正确；
C、该装置不能除去水中的钙、镁离子，则不能将硬水软化，该选项分析错误；
D、该过程并没有新物质生成，属于物理变化，该选项分析正确。

故选C。

3．学习小组设计了自制净水器，原理如下图。

关于该净水器的说法不正确的是（）
A．石英砂能除去部分不溶性杂质B．活性炭能吸附色素和异味
C．烧杯中的水为纯净物D．离子交换树脂能降低水的硬度
【答案】C
【解析】A、石英砂间存在空隙，起过滤作用，能除去水中的不溶性杂质，故选项说法正确；
B、活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故选项说法正确；
C、通过净化水装置后，水中仍含有溶于水的物质，不能得到纯净水，故选项说法错误；
D、离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物，能降低水的硬度，故选项说法正确。

故选：C。

4．某校同学在学完“水的净化”一节后，自制了三个简易净水器(如图所示)，并分别向其中添加了如下表所示的物质，做了三个对比实验。

（1）通过对上表的比较，你发现的问题是：
①
①
（2）通过实验，你得出的结论是(写一点即可)。

【答案】（1）实验一和实验二相比，为什么都是活性炭，实验二红色消失而实验一红色变浅实验二和实验三相比，为什么等质量的木炭和活性炭，实验二红色消失而实验三红色变浅
（2）活性炭的吸附作用比木炭强(或接触面积越大，吸附作用越强)
【解析】（1）从题中实验报告的数据和现象可知：①实验一和实验二相比，为什么都是活性炭，实验二红色消失，而实验一红色变浅？①实验二和实验三相比，为什么等质量的木炭和活性炭，实验二红色消失，而实验三红色变浅？
（2）运用实验二和实验三解答：活性炭吸附作用比木炭强（或接触面积越大，吸附作用越强）。

5．下图是某同学所画的自制简易净水器示意图。

（1）制作材料：见图标注，则a是，b是。

（2）使用说明：使用一段时间后，有关物质吸附杂质已达饱和。

这时清洗后可以继续使用的是纱布、石英砂和，需要更换的是膨松棉和。

【答案】（1）石英砂活性炭
（2）鹅卵石活性炭
【解析】（1）石英砂具有过滤的作用，除去一些不溶性杂质，故a为石英砂；活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，从而达到净水的目的。

（2）在净水过程中，纱布，石英砂和鹅卵石只起到过滤作用，没有被污染，可继续使用，而膨松棉和活性炭由于具有吸附性，吸附色素和异味，已被污染，需要更换。

6．水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们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：实验检测水质
【查阅资料】水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。

检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。

【初步检测】取适量河水观察，颜色为淡黄色、有悬浮杂质，闻到有鱼腥味；检测其硬度的方法：取适量河水样品于烧杯中，，观察到，说明该河水为硬水。

任务二：进行水的净化
根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知识，自制净水器对其进行净化。

【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。

【设计方案】同学们设计了如下图所示净水器。

【进行实验】
(1)根据方案中的装置，用小刀去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中从上到下依次放入小卵石、、棉花，每种物质间用纱布隔开，每放一层都稍稍压实。

瓶盖上打孔，插入一段吸管。

(2)将河水从净水器上方倒入，在下方放一个烧杯。

【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水无色透明。

【反思评价】
（1）小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的。

（2）为使净水效果更好，你的建议是(写一条)。

【答案】加入肥皂水，搅拌产生的浮渣多，泡沫少细沙、活性炭过滤将出水口留小一点(或水流慢一点，合理即可)
【解析】初步检测：可用肥皂水检验水的硬度，硬水中加入肥皂水，产生泡沫较少；取适量河水样品于烧杯中，加入肥皂水，搅拌，观察到产生的浮渣多，泡沫少，说明该河水为硬水；
进行实验：据上述净化材料的特性，B层放置的材料应该是颗粒比小卵石小的石英砂，故填石英砂；
反思评价：
（1）小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的过滤，除去不溶于水的杂质；
（2）为使净水效果更好，可以将出水口留小一点或使水流慢一点，可以充分过滤。

1．某学校开展了“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动，下列说法错误的是（）
A．可供人类直接利用的淡水占地球总水量不足1%
B．水在天然循环过程中，水分子的大小不会发生改变C．净化水常用的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等
D．图中一次性纸杯中收集到的液态水是混合物
【交流讨论】
（1）第一组和第二组对比，得出的结论为。

（2）第三组将活性炭放在最上层，影响活性炭吸附效果的原因是。

【答案】（1）细沙与粗砂的填充顺序影响净水效果/污水先通过粗砂净水效果好
（2）泥沙堵塞了活性炭上的小孔/泥沙破坏了活性炭疏松多孔结构
【解析】（1）由题干可知，一组和二组除了细沙与粗砂的填充顺序不一样，其它都相同，一组中水先经过粗砂再经过细沙，二组中水先经过细沙再经过粗砂，结合表中数据可知，一组比二组净水效果更好。

第一组和第二组对比，得出的结论是细沙与粗砂的填充顺序影响净水效果或污水先通过粗砂净水效果好（合理即可）。

故填：细沙与粗砂的填充顺序影响净水效果/污水先通过粗砂净水效果好；
（2）粗砂是过滤掉较大颗粒的不溶性杂质，细沙是过滤掉较小颗粒的不溶性杂质，而活性炭是吸附溶解在水中的异味和色素，这些物质大部分以粒子的形式存在。

第三组将活性炭放在最上层，泥沙堵塞了活性炭上的小孔或泥沙破坏了活性炭疏松多孔结构，影响了活性炭的吸附效果。

故填：泥沙堵塞了活性炭上的小孔/泥沙破坏了活性炭疏松多孔结构。

3．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“①、①或①”）。

①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。

①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① 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①；
①物质X能除去水中的臭味，X可能是活性炭；
（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；
①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。