[活动目的]了解水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法及其与物质性质的关系。从化学、生物学、物理、地理等多学科视角分析并检测水质，体会科学、技术、工程融合解决问题的方法。关注饮用水安全与人体健康的关系。
[活动设计与实施]
任务一 调查参观
(1)我国生活饮用水卫生标准规定，饮用水(包括自来水)中含有铁、锰、铜、锌、钙等多种矿物质。这里的铁、锰、铜、锌、钙等是指(填“分子”“原子”或“元素”)。
(2)兴趣小组的同学们在学校的组织下参观了本地的自来水厂，并绘制了如图1所示的自来水生产的工艺流程图。


①在净水过程中加入混凝剂，目的是。
②活性炭吸附池除去，利用了活性炭的(填“物理”或“化学”)性质。
③自来水厂常用氯气($\ce{Cl_{2}}$)消毒，该过程发生变化，标出氯气中氯元素的化合价$\overset{0}{\ce{Cl}}_{2}$。
任务二 水质检测
【查阅资料】国家有关水的硬度标准如下表。
(3)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；故该自来水含有较多的。
任务三 动手制作
(4)家用净水器能利用颗粒活性炭、超滤膜等材料制作的滤芯，除去自来水中肉眼看不见的悬浮物、残留异味等极微小的不溶物。下列关于家用净水器的说法中不正确的是 ()
A. 净水器净水的过程相当于过滤
B. 净水器中的颗粒活性炭具有吸附作用
C. 净化过程中水发生化学变化
D. 水中悬浮物等微小物质会留在滤芯上，因此需要定期更换滤芯
(5)某同学根据所学的净水知识，尝试利用饮用水瓶和纱布、活性炭等自制成如图2所示装置进行运河水的净化。其中，装置制作较合理的是(填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水(填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(6)总结以上水的净化，混合物分离的一般思路顺序是(填字母)。
a. 分析混合物成分 b. 找到分离方法 c. 寻找成分性质差异

1. 元素
2. ① 使水中悬浮的杂质较快沉降
② 色素和异味 物理
③ $\overset{0}{\ce{Cl}}_{2}$
3. 硬水 可溶性钙、镁化合物
4. C
5. A 不宜
6. acb

【分析】
本题围绕水的净化相关知识展开，需结合化学概念、净水原理逐一分析各问题：
1. 饮用水中的矿物质描述：宏观物质的组成用元素表示，因此此处的铁、钙等指元素；
2. 自来水厂净水过程：混凝剂的作用是吸附悬浮杂质使其沉降；活性炭吸附色素和异味，利用物理性质；氯气消毒生成新物质，属于化学变化；
3. 水的硬度判断：根据国家硬水标准，硬度高的水为硬水，硬水含较多可溶性钙、镁化合物；
4. 家用净水器：净水仅为过滤、吸附，无新物质生成，属于物理变化；
5. 自制净水器：过滤层需按颗粒大小合理放置，A装置符合要求；净化后的水未杀菌，不宜直接饮用；
6. 混合物分离思路：先分析混合物成分，再找性质差异，最后确定分离方法，顺序为acb。
【解析】
1. 第(1)题：宏观上描述物质组成时，饮用水中的矿物质指元素，填“元素”；
2. 第(2)题：①混凝剂（如明矾）溶于水形成胶状物，吸附水中悬浮杂质使其较快沉降；②活性炭疏松多孔，可除去色素和异味，吸附过程无新物质生成，属于物理性质；③氯气消毒时生成次氯酸等新物质，发生化学变化，氯气中氯元素化合价为0，标注为$\overset{0}{\ce{Cl}}_{2}$；
3. 第(3)题：根据国家硬水标准，硬度311.2mg/L属于硬水，硬水含较多可溶性钙、镁化合物；
4. 第(4)题：家用净水器仅通过过滤、吸附除去杂质，无新物质生成，属于物理变化，故C选项错误，选C；
5. 第(5)题：自制净水器的过滤层应按“纱布-活性炭-纱布”顺序放置（A装置），分层过滤更合理；净化后的水仅除去不溶物和异味，未杀菌，不宜直接饮用；
6. 第(6)题：混合物分离的一般思路为：先分析混合物成分，再寻找各成分性质差异，最后确定分离方法，顺序为acb。
【答案】
1. 元素
2. ①使水中悬浮的杂质较快沉降；②色素和异味，物理；③$\overset{0}{\ce{Cl}}_{2}$
3. 硬水；可溶性钙、镁化合物
4. C
5. A；不宜
6. acb
【知识点】
水的净化、物质的元素组成、硬水与软水
【点评】
本题以水的净化实践活动为载体，整合了化学基础知识点与生活实际应用，既考察净水原理、物质组成描述等核心知识，又引导学生体会科学与生活的联系，培养实践应用能力。
【难度系数】
0.7