某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图所示。完成1～2小题。

1. 任务一:设计并制作净水器,下列说法合理的是（）
A. 用聚氯乙烯塑料制作外壳,安全环保
B. 小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C. 用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D. 蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
2. 任务二:展示并评价作品。下列评价不合理的是（）
A. 净化水硬度变得更小
B. 制作材料廉价易得
C. 制作简单,操作简便
D. 作品设计简洁美观

1. C 提示:聚氯乙烯塑料有毒,用聚氯乙烯塑料制作外壳,不安全环保;小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质,起到过滤的作用,但不能除去可溶性杂质;活性炭净水,是因为活性炭疏松多孔,有很强的吸附能力;蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒。
2. A 提示:该作品设计简洁美观,装置制作简单,操作简便,小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得;小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质,活性炭可以吸附水中的色素和异味,但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,即不能降低水的硬度。

【分析】
第1题需结合简易净水器各材料的性质与作用，逐一分析选项判断正误：聚氯乙烯塑料有毒，不适合制作净水器外壳；小卵石和石英砂起过滤作用，仅能除去不溶性杂质，无法去除可溶性杂质；活性炭因疏松多孔结构具有吸附性可净水；蓬松棉作用是过滤而非提高净水速率。第2题评价净水器时，需明确其净水效果：简易净水器无法除去可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度；其制作材料廉价易得、制作简单操作方便、设计简洁美观，据此判断不合理选项。
【解析】
第1题：
选项A：聚氯乙烯塑料有毒，用其制作净水器外壳不安全环保，A错误；
选项B：小卵石和石英砂的作用是过滤除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，B错误；
选项C：活性炭结构疏松多孔，具有很强的吸附能力，可用于净水，C正确；
选项D：蓬松棉的主要作用是过滤除去较大颗粒，而非提高净水速率，D错误。
第2题：
选项A：简易净水器只能除去水中的不溶性杂质、色素和异味，无法除去可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度，该评价不合理，A符合题意；
选项B：小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉等制作材料廉价易得，评价合理，B不符合题意；
选项C：该净水器制作简单，操作简便，评价合理，C不符合题意；
选项D：作品设计简洁美观，评价合理，D不符合题意。
【答案】
1. C；2. A
【知识点】
水的净化、活性炭的吸附作用、硬水软化
【点评】
本题围绕自制简易净水器展开，考查净水材料的作用及净水器的评价，属于基础题型，需准确掌握各净水环节的原理，区分过滤、吸附的作用，以及硬水软化的方法，难度适中。
【难度系数】
0.6

3. (2025·保山模拟)水是人类生命活动和生产活动中必不可少的物质,某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、水的净化进行了项目化学习。
任务一:水质检测。
取四种水样进行实验,记录观察产生泡沫时所需肥皂水的用量(水样硬度越小越容易产生泡沫)。

(1)由表可知:硬度最大的水样是。
继续实验,发现山泉水的硬度大于自来水的硬度,其实验方案为

(提示:需要写全操作、现象、结论)。
任务二:水的净化。
根据该河水的情况,该小组同学决定利用所学知识,自制净水器并对河水进行净化。
【设计方案】同学们设计了下图净水器。

【进行实验】
(2)根据如图所示装置,用小刀去掉饮料瓶瓶底并倒放,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。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,烧杯中的水无色且透明。
【反思评价】
(3)小卵石、棉花的作用相当于实验操作中的。
(4)为使净水效果更好,你的建议是
(写一条)。
【成果分享】通过实践小组同学的合作,同学们学到了自制净水器的方法,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。

3. (1)河水 取5 mL山泉水样品于试管中,滴加1.5%的肥皂水,观察到泡沫产生时所需肥皂水的滴数大于9滴,说明山泉水的硬度大于自来水的硬度 (2)石英砂、活性炭
(3)过滤 (4)将出水口留小一点(或水流慢一点,合理均可)
提示:(1)相同条件下,等量的水样中,产生泡沫时,河水需要的肥皂水最多,水样的硬度最大。(2)过滤时,先除去大的不溶物,再除去小的杂质和色素,故在饮料瓶中从上到下依次放入小卵石、石英砂、活性炭、棉花。(3)小卵石、棉花的作用相当于实验操作中的过滤,可以除去水中难溶性杂质。

【分析】
首先明确硬水的检验逻辑：硬水遇肥皂水产生泡沫少，且产生泡沫所需肥皂水用量越多，水样硬度越大；自制净水器需按净化作用排序放置材料，过滤操作用于分离难溶性固体与液体，小卵石、棉花可起到类似过滤的作用；优化净水效果可从延长水与净化材料接触时间等角度思考。
【解析】
(1) 根据题意，水样硬度越小，产生泡沫时所需肥皂水用量越少，反之用量越多则硬度越大。结合实验记录，河水产生泡沫时所需肥皂水用量最多，故硬度最大。要验证山泉水硬度大于自来水，需控制变量：取5 mL山泉水样品于试管中，滴加1.5%的肥皂水，观察泡沫产生时所需肥皂水的滴数，若该滴数大于9滴，说明山泉水硬度更大。
(2) 自制净水器中，从上到下依次放置小卵石（除大颗粒不溶物）、石英砂（除小颗粒不溶物）、活性炭（吸附色素和异味）、棉花，故此处填石英砂、活性炭。
(3) 小卵石和棉花可除去水中难溶性杂质，相当于实验操作中的过滤。
(4) 为使净水效果更好，可减慢水流速度，延长水与活性炭等净化材料的接触时间（合理即可）。
【答案】
(1) 河水；取5 mL山泉水样品于试管中，滴加1.5%的肥皂水，观察到泡沫产生时所需肥皂水的滴数大于9滴，说明山泉水的硬度大于自来水的硬度
(2) 石英砂、活性炭
(3) 过滤
(4) 将水流速度减慢（合理均可）
【知识点】
硬水的检验；水的净化；过滤操作
【点评】
本题结合项目化学习考查硬水区分、自制净水器原理等知识，注重实践应用，需掌握控制变量法及净水各物质的作用，难度适中。
【难度系数】
0.5

4. (2025·无锡期中)兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。
【资料】Ⅰ.明矾是一种常见的絮凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并使之沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度用以表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1:分别将等量不同材料填入装置()，对100 mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表所示：

实验序号 净水材料 净水效果
① 小卵石 净水速度快，水样浑浊，仍为红色
② 石英砂 净水速度较慢，水样较澄清，仍为红色
③ 活性炭 净水速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色
(1) 实验1的目的是。
(2) 实验1的③中，活性炭的作用是。
实验2:分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净水装置。实验记录如表所示：

实验序号 ① ②
实验装置 河水 活性炭层 净化后收集 河水 活性炭层 净化后收集
河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上
净水效果 实验②比①净化后的水更清澈
(3) 由实验2可以得到的结论是。
实验3:探究明矾净水时影响净水效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。
记录如表所示：

实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/%
① 200 0 20 87
② 200 0.3 20 16
③ 200 0.4 10 31
④ 200 0.4 20 14
(4) 从实验3记录可以看出，所要探究的明矾净水的影响因素是和。
(5) 实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。
a. 对比①和②，可以得出的结论是，或对比(填序号)也可以获得相同的结论。
b. 对比③和④，可以获得的结论是。
c. 除上述外，对比(填序号)还可以获得的结论是。
【反思评价】
(6) 从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下()最佳堆叠顺序是(填字母，下同)。
A. 小卵石→石英砂→活性炭
B. 活性炭→石英砂→小卵石
C. 石英砂→活性炭→小卵石
D. 活性炭→小卵石→石英砂
(7) 为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为(填“A”或“B”)。

请做P93滚动强化3！

4. (1)探究净水材料对净水效果的影响
(2)吸附水中的色素和杂质 (3)净水时,将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好 (4)加明矾的质量 静置时间
(5)a. 加入明矾能有效降低水的浊度 ①④ b. 相同条件下,静置时间越长,净水效果越好 c. ②④ 相同条件下,加明矾的质量越大,净水效果越好 (6)A (7)B
提示:(1)实验1使用了不同的净水材料,其他条件相同,目的是探究净水材料对净水效果的影响。
(2)活性炭疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质。(3)根据实验2可知,其他条件相同,实验②比①净化后的水更清澈,则将水自下而上通过活性炭层的净水效果更好。(4)根据实验3的记录,①是空白实验,②③④与①的水样体积相同,而加明矾的质量、静置时间不同,是要探究明矾净水的影响因素。(5)a. 对比①和②,①不加明矾,②加明矾的质量为0.3 g,其他条件相同,①中水样浊度大于②中水样浊度,可知明矾能有效降低水的浊度;④加明矾的质量为0.4 g,其他条件与①相同,水样浊度不同,对比①④也可以获得相同的结论。b. 对比③和④,③静置时间为10 min,④静置时间为20 min,其他条件相同,③中水样浊度大于④中水样浊度,可知相同条件下,静置时间越长,净水效果越好。c. 对比②和④,②加明矾的质量为0.3 g,④加明矾的质量为0.4 g,其他条件相同,②中水样浊度大于④中水样浊度,可知相同条件下,加明矾的质量越大,净水效果越好。(6)实验1中小卵石净水速率快,效果差;石英砂净水速率较慢,效果一般;活性炭净水速率很慢,效果好,因此净水时需要先让水流经小卵石,后流经石英砂,最后流过活性炭。(7)当水自下而上时,较大的杂质会先沉淀下来,避免堵塞活性炭的上表面,可以确保水与活性炭充分接触,提高净水效果。

【分析】
本题围绕简易净水器的净水效果展开多组对照实验，需通过控制变量法分析实验中的变量与现象对应关系，逐一解决各问题：
1. 实验1仅改变净水材料，其他条件相同，目的是探究净水材料对净水效果的影响；
2. 活性炭具有疏松多孔结构，作用是吸附水中的色素等物质；
3. 实验2对比水流方向不同的净化效果，得出水流方向对活性炭净水效果的影响；
4. 实验3中变量为加明矾的质量和静置时间，需通过对照实验分析明矾净水的影响因素；
5. 结合各实验的净水速率、效果，判断净水材料的堆叠顺序和简易净水器的入水口。
【解析】
(1) 实验1中，仅净水材料不同，其他条件（河水体积、红墨水量等）均相同，因此实验目的是探究净水材料对净水效果的影响。
(2) 活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和部分杂质，使水样澄清。
(3) 实验2中，其他条件相同，河水自下而上通过活性炭层时，净化后的水更清澈，因此结论为：净水时，将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好。
(4) 实验3中，水样体积固定，变量为加明矾的质量和静置时间，因此探究的影响因素是加明矾的质量和静置时间。
(5) a. 对比①（不加明矾）和②（加0.3g明矾），浊度降低，说明加入明矾能有效降低水的浊度；①和④（加0.4g明矾，静置20min）其他条件相同，也可得出相同结论；
b. 对比③（静置10min）和④（静置20min），其他条件相同，静置时间越长浊度越低，结论为：相同条件下，静置时间越长，净水效果越好；
c. 对比②（加0.3g明矾）和④（加0.4g明矾），其他条件相同，加明矾质量越大浊度越低，结论为：相同条件下，加明矾的质量越大，净水效果越好。
(6) 实验1中，小卵石净水速度快但浑浊，石英砂净水速度较慢，活性炭净水慢但澄清，因此堆叠顺序为小卵石→石英砂→活性炭，选A。
(7) 简易净水器入水口选B（自下而上），可避免杂质堵塞活性炭，使水与活性炭充分接触，净水效果更好。
【答案】
(1) 探究净水材料对净水效果的影响
(2) 吸附水中的色素和杂质
(3) 净水时，将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好
(4) 加明矾的质量；静置时间
(5) a. 加入明矾能有效降低水的浊度；①④；b. 相同条件下，静置时间越长，净水效果越好；c. ②④；相同条件下，加明矾的质量越大，净水效果越好
(6) A
(7) B
【知识点】
水的净化；控制变量法；活性炭的吸附作用
【点评】
本题为探究型实验题，通过多组对照实验考查净水相关知识，需掌握控制变量法的应用，理解不同净水材料的作用及水流方向对净水效果的影响，整体难度适中，需仔细分析实验变量与现象的对应关系。
【难度系数】
0.6