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1. [2025 北京期末]兴趣小组同学在制作简易净水器的过程中，为研究净水效果，进行了下列实验。
【查阅资料】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发生沉降，从而达到净水的目的。Ⅱ. 浑浊度用以表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1：分别将等量的不同材料填入装置（如图甲所示），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 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1-1 | 小卵石 | 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 |
| 1-2 | 石英砂 | 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 |
| 1-3 | 活性炭 | 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 |
实验2：分别将相同体积的河水注入填充有等量活性炭的净化装置，实验记录如表所示。
| 实验序号 | 2-1 | 2-2 |
| ---- | ---- | ---- |
| 实验装置 |
| |
| 净水效果 | 实验2-2净化后的水比实验2-1更清澈 |
实验3：取100 mL河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU，采用不同的方法分别对水样进行处理，测定水样的浑浊度，实验记录如表所示。
| 实验序号 | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 操 作 | 静置1 h | 加入明矾 | 使用滤纸进行过滤 | 使用自制净水器（如图乙所示）处理 |
| 浑浊度/NTU | 256 | 143 | 55 | 43 |
【解释与结论】
（1）实验1的目的是
（2）在实验1-3中，活性炭的作用是
（3）由实验2可以得到的结论是
（4）在实验3-2中，加入明矾后水样的浑浊度低于670 NTU的原因是
【反思与评价】
（5）依据实验数据，能得出“其他条件相同时，使用自制净水器处理等量水样比使用滤纸进行过滤净化效果更好”的结论，其证据是
（6）如图丙所示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，应将入水口设为
【查阅资料】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发生沉降，从而达到净水的目的。Ⅱ. 浑浊度用以表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。
【进行实验】实验1：分别将等量的不同材料填入装置（如图甲所示），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 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1-1 | 小卵石 | 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 |
| 1-2 | 石英砂 | 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 |
| 1-3 | 活性炭 | 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 |
实验2：分别将相同体积的河水注入填充有等量活性炭的净化装置，实验记录如表所示。
| 实验序号 | 2-1 | 2-2 |
| ---- | ---- | ---- |
| 实验装置 |
| || 净水效果 | 实验2-2净化后的水比实验2-1更清澈 |
实验3：取100 mL河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU，采用不同的方法分别对水样进行处理，测定水样的浑浊度，实验记录如表所示。
| 实验序号 | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 操 作 | 静置1 h | 加入明矾 | 使用滤纸进行过滤 | 使用自制净水器（如图乙所示）处理 |
| 浑浊度/NTU | 256 | 143 | 55 | 43 |
【解释与结论】
（1）实验1的目的是
在净水材料的用量、河水体积等条件相同的条件下，比较不同净水材料的净化效果
。（2）在实验1-3中，活性炭的作用是
吸附、过滤
。（3）由实验2可以得到的结论是
在河水流量、活性炭用量等其他条件相同的条件下，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
。（4）在实验3-2中，加入明矾后水样的浑浊度低于670 NTU的原因是
明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并使其沉降
。【反思与评价】
（5）依据实验数据，能得出“其他条件相同时，使用自制净水器处理等量水样比使用滤纸进行过滤净化效果更好”的结论，其证据是
初始水样的浑浊度相同，实验3-4净化后的水样浑浊度比实验3-3低
。（6）如图丙所示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，应将入水口设为
B
（填“A”或“B”）。答案
（1）在净水材料的用量、河水体积等条件相同的条件下，比较不同净水材料的净化效果
（2）吸附、过滤
（3）在河水流量、活性炭用量等其他条件相同的条件下，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
（4）明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并使其沉降
（5）初始水样的浑浊度相同，实验3-4净化后的水样浑浊度比实验3-3低
（6）B
（2）吸附、过滤
（3）在河水流量、活性炭用量等其他条件相同的条件下，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
（4）明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并使其沉降
（5）初始水样的浑浊度相同，实验3-4净化后的水样浑浊度比实验3-3低
（6）B
解析
【分析】
这是一道水的净化相关的探究实验题，核心用到控制变量的实验思想，解题时先明确每个实验的唯一变量，结合题干给出的查阅资料、实验现象和数据逐步推导：
1. 先观察实验1，所有无关条件（净水材料用量、河水体积等）都保持一致，仅更换不同的净水材料，自然能推出实验目的是对比不同材料的净水效果；
2. 结合活性炭的结构特点，对应实验1-3“水样澄清、除去红色”的现象，就能确定活性炭同时具备过滤和吸附的作用；
3. 实验2的唯一变量是水流通过活性炭层的方向，其他条件完全相同，结合“2-2净化后的水更清澈”的现象就能推导对应结论；
4. 直接提取题干查阅资料里明矾的作用即可解答第4小问；
5. 结合题干“浑浊度越低水质越好”的信息，找到两个对比实验初始条件一致、最终净水器处理后浑浊度更低的证据即可；
6. 结合实验2的结论，水自下而上通过净水层接触更充分效果更好，因此入水口选下方的B。
【解析】
（1）实验1中控制了净水材料用量、河水体积等所有无关变量相同，仅改变净水材料种类，因此目的是对比不同净水材料的净化效果。
（2）活性炭有疏松多孔的结构，既可以过滤除去水中难溶性悬浮物，又可以吸附色素等可溶性杂质，因此作用为吸附、过滤。
（3）实验2中活性炭用量、河水体积等其他条件完全一致，仅水流方向不同，最终自下而上通水的实验组净水效果更好，因此可得到对应结论。
（4）根据题干给出的资料信息，明矾溶于水后可以吸附水中悬浮物并使其沉降，因此水样浑浊度大幅降低，低于初始的670 NTU。
（5）根据资料“浑浊度越低代表水质越好”，两组实验初始水样浑浊度相同，自制净水器处理后的水样浑浊度43 NTU低于滤纸过滤的55 NTU，因此可以得到对应结论。
（6）为了让水和净水材料充分接触，获得更好的净水效果，需要让水自下而上流过净水层，因此入水口设置在下方的B位置。
【答案】
（1）在净水材料的用量、河水体积等条件相同的条件下，比较不同净水材料的净化效果
（2）吸附、过滤
（3）在河水流量、活性炭用量等其他条件相同的条件下，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
（4）明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并使其沉降
（5）初始水样的浑浊度相同，实验3-4净化后的水样浑浊度比实验3-3低
（6）B
【知识点】
控制变量法，水的净化，活性炭吸附性
【点评】
本题围绕生活中简易净水器的净水效果展开探究，重点考察学生对控制变量实验思想的理解，同时锻炼学生从题干给定资料、实验数据中提取有效信息推导结论的能力，题目贴合生活实际，难度适中，需要学生注意结合题干给出的信息作答，避免脱离题意随意拓展。
【难度系数】
0.7
这是一道水的净化相关的探究实验题，核心用到控制变量的实验思想，解题时先明确每个实验的唯一变量，结合题干给出的查阅资料、实验现象和数据逐步推导：
1. 先观察实验1，所有无关条件（净水材料用量、河水体积等）都保持一致，仅更换不同的净水材料，自然能推出实验目的是对比不同材料的净水效果；
2. 结合活性炭的结构特点，对应实验1-3“水样澄清、除去红色”的现象，就能确定活性炭同时具备过滤和吸附的作用；
3. 实验2的唯一变量是水流通过活性炭层的方向，其他条件完全相同，结合“2-2净化后的水更清澈”的现象就能推导对应结论；
4. 直接提取题干查阅资料里明矾的作用即可解答第4小问；
5. 结合题干“浑浊度越低水质越好”的信息，找到两个对比实验初始条件一致、最终净水器处理后浑浊度更低的证据即可；
6. 结合实验2的结论，水自下而上通过净水层接触更充分效果更好，因此入水口选下方的B。
【解析】
（1）实验1中控制了净水材料用量、河水体积等所有无关变量相同，仅改变净水材料种类，因此目的是对比不同净水材料的净化效果。
（2）活性炭有疏松多孔的结构，既可以过滤除去水中难溶性悬浮物，又可以吸附色素等可溶性杂质，因此作用为吸附、过滤。
（3）实验2中活性炭用量、河水体积等其他条件完全一致，仅水流方向不同，最终自下而上通水的实验组净水效果更好，因此可得到对应结论。
（4）根据题干给出的资料信息，明矾溶于水后可以吸附水中悬浮物并使其沉降，因此水样浑浊度大幅降低，低于初始的670 NTU。
（5）根据资料“浑浊度越低代表水质越好”，两组实验初始水样浑浊度相同，自制净水器处理后的水样浑浊度43 NTU低于滤纸过滤的55 NTU，因此可以得到对应结论。
（6）为了让水和净水材料充分接触，获得更好的净水效果，需要让水自下而上流过净水层，因此入水口设置在下方的B位置。
【答案】
（1）在净水材料的用量、河水体积等条件相同的条件下，比较不同净水材料的净化效果
（2）吸附、过滤
（3）在河水流量、活性炭用量等其他条件相同的条件下，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
（4）明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并使其沉降
（5）初始水样的浑浊度相同，实验3-4净化后的水样浑浊度比实验3-3低
（6）B
【知识点】
控制变量法，水的净化，活性炭吸附性
【点评】
本题围绕生活中简易净水器的净水效果展开探究，重点考察学生对控制变量实验思想的理解，同时锻炼学生从题干给定资料、实验数据中提取有效信息推导结论的能力，题目贴合生活实际，难度适中，需要学生注意结合题干给出的信息作答，避免脱离题意随意拓展。
【难度系数】
0.7
