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1.A 请完成下列与水相关的实验。
(1)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤与自来水的净化过程相似，如图1所示(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。①中过滤棉的作用是
A. 去除有害菌和部分病毒
B. 除去颗粒较大的不溶性杂质
C. 吸附杂质
(2)若无“生命吸管”，要杀灭河水中的病原微生物，生活中常采取
(3)图2中，一个$\ce{Ca^{2+}}$可以交换出
(4)某同学利用图3对山泉水进行净化，其原理和实验室中
(1)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤与自来水的净化过程相似，如图1所示(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。①中过滤棉的作用是
B
(填序号，下同)，②中活性炭的作用是C
，推测④中超滤膜的作用可能是A
。A. 去除有害菌和部分病毒
B. 除去颗粒较大的不溶性杂质
C. 吸附杂质
(2)若无“生命吸管”，要杀灭河水中的病原微生物，生活中常采取
煮沸
的方法。通过“生命吸管”净化后的水属于混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。(3)图2中，一个$\ce{Ca^{2+}}$可以交换出
2
个$\ce{Na^{+}}$。(4)某同学利用图3对山泉水进行净化，其原理和实验室中
蒸馏
操作相同。答案
1.(1)B C A (2)煮沸 混合物 (3)2 (4)蒸馏
解析
【分析】
我们可以顺着净水的流程逻辑一步步推导：
1. 第一小问，普通水进入生命吸管是从下到上的顺序，第一层过滤棉最先接触原水，作用是初步拦截大的不溶性杂质，对应选项B；第二层活性炭疏松多孔有吸附性，作用是吸附水中的色素、异味等杂质，对应选项C；前面三步已经完成除大颗粒、吸附杂质、离子交换软化水质，最后一步超滤膜在出水前，作用就是去除残留的有害菌和部分病毒，对应A。
2. 第二小问，生活中杀灭水中病原微生物最简便的常用方法是煮沸；经过生命吸管净化后的水，仍然含有可溶性矿物质等物质，不是纯水，所以属于混合物。
3. 第三小问，离子交换过程要满足电荷守恒，1个Ca²+带2个单位正电荷，1个Na+只带1个单位正电荷，为了保证交换前后溶液电荷平衡，1个Ca²+可以交换出2个Na+。
4. 第四小问，图3装置利用太阳光加热山泉水，使水汽化变成水蒸气，之后水蒸气遇冷重新冷凝成液态水收集到水杯中，这个原理和实验室的蒸馏操作完全一致。
【解析】
(1) 过滤棉作为净水的第一层过滤结构，作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选B；活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可以吸附水中的色素、异味等杂质，选C；超滤膜位于净水流程的最后一步，出水为饮用水，作用是去除有害菌和部分病毒，选A。
(2) 生活中常通过煮沸的方法杀灭河水中的病原微生物；生命吸管净化后的水中仍含有可溶性的矿物质等成分，因此属于混合物。
(3) 离子交换过程满足电荷守恒，1个Ca²+带2个正电荷，1个Na+带1个正电荷，因此1个Ca²+可以交换出2个Na+。
(4) 图3装置通过水的汽化、冷凝得到净化后的水，原理和实验室蒸馏操作相同。
【答案】
(1) B C A (2) 煮沸 混合物 (3) 2 (4) 蒸馏
【知识点】
水的净化，离子交换，蒸馏操作
【点评】
本题结合生活中常见的生命吸管、简易太阳能净水装置等真实情境，考察水的净化相关基础知识点，整体贴近生活，需要学生结合净水流程的先后逻辑推导各结构的作用，其中离子交换的数量需要结合电荷守恒思路推导，能帮助学生建立化学知识联系实际的思维。
【难度系数】
0.8
我们可以顺着净水的流程逻辑一步步推导：
1. 第一小问，普通水进入生命吸管是从下到上的顺序，第一层过滤棉最先接触原水，作用是初步拦截大的不溶性杂质，对应选项B；第二层活性炭疏松多孔有吸附性，作用是吸附水中的色素、异味等杂质，对应选项C；前面三步已经完成除大颗粒、吸附杂质、离子交换软化水质，最后一步超滤膜在出水前，作用就是去除残留的有害菌和部分病毒，对应A。
2. 第二小问，生活中杀灭水中病原微生物最简便的常用方法是煮沸；经过生命吸管净化后的水，仍然含有可溶性矿物质等物质，不是纯水，所以属于混合物。
3. 第三小问，离子交换过程要满足电荷守恒，1个Ca²+带2个单位正电荷，1个Na+只带1个单位正电荷，为了保证交换前后溶液电荷平衡，1个Ca²+可以交换出2个Na+。
4. 第四小问，图3装置利用太阳光加热山泉水，使水汽化变成水蒸气，之后水蒸气遇冷重新冷凝成液态水收集到水杯中，这个原理和实验室的蒸馏操作完全一致。
【解析】
(1) 过滤棉作为净水的第一层过滤结构，作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选B；活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可以吸附水中的色素、异味等杂质，选C；超滤膜位于净水流程的最后一步，出水为饮用水，作用是去除有害菌和部分病毒，选A。
(2) 生活中常通过煮沸的方法杀灭河水中的病原微生物；生命吸管净化后的水中仍含有可溶性的矿物质等成分，因此属于混合物。
(3) 离子交换过程满足电荷守恒，1个Ca²+带2个正电荷，1个Na+带1个正电荷，因此1个Ca²+可以交换出2个Na+。
(4) 图3装置通过水的汽化、冷凝得到净化后的水，原理和实验室蒸馏操作相同。
【答案】
(1) B C A (2) 煮沸 混合物 (3) 2 (4) 蒸馏
【知识点】
水的净化，离子交换，蒸馏操作
【点评】
本题结合生活中常见的生命吸管、简易太阳能净水装置等真实情境，考察水的净化相关基础知识点，整体贴近生活，需要学生结合净水流程的先后逻辑推导各结构的作用，其中离子交换的数量需要结合电荷守恒思路推导，能帮助学生建立化学知识联系实际的思维。
【难度系数】
0.8
2. B （2025·庐阳区校级模拟）某学校组织开展了水质检测及自制净水器的跨学科实践活动。
【任务一】水质检测
(1)自来水厂在多个环节要对水质进行检测，检测指标包括浊度、______（写1种）等，对出厂的自来水进行水质检测的目的是________。
【任务二】设计与制作
(2)若将下列材料填充在如图中制作净水器，从上到下最合理的顺序是________（填序号）。
①活性炭 ②小卵石 ③石英砂 ④纱布 ⑤蓬松棉
【任务三】展示评价
(3)在作品展示时，可以从净水效果和________（写1种）等方面对各组作品进行评价。
(4)该小组在试验自制净水器的净水效果时，发现液体流速过慢，其原因可能是________。
3. C 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：浑浊度用以表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。
实验1：分别用等量不同材料装填入装置（如图甲），对100mL河水（预先滴入1滴红墨水）进行净化。实验记录如下表：
实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如下表：
实验3：取100mL河水，测定初始水样的浑浊度为670NTU。采用不同的方法分别对水样进行处理，测定水样的浑浊度。实验记录如下表：
【解释与结论】
(1)实验1的目的是$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(2)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$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(4)实验3-2中，加入明矾后水样的浑浊度低于670NTU的原因是$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
【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$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(6)如图丙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”）。
【任务一】水质检测
(1)自来水厂在多个环节要对水质进行检测，检测指标包括浊度、______（写1种）等，对出厂的自来水进行水质检测的目的是________。
【任务二】设计与制作
(2)若将下列材料填充在如图中制作净水器，从上到下最合理的顺序是________（填序号）。
①活性炭 ②小卵石 ③石英砂 ④纱布 ⑤蓬松棉
【任务三】展示评价
(3)在作品展示时，可以从净水效果和________（写1种）等方面对各组作品进行评价。
(4)该小组在试验自制净水器的净水效果时，发现液体流速过慢，其原因可能是________。
3. C 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：浑浊度用以表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。
实验1：分别用等量不同材料装填入装置（如图甲），对100mL河水（预先滴入1滴红墨水）进行净化。实验记录如下表：
实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如下表：
实验3：取100mL河水，测定初始水样的浑浊度为670NTU。采用不同的方法分别对水样进行处理，测定水样的浑浊度。实验记录如下表：
【解释与结论】
(1)实验1的目的是$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(2)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$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(4)实验3-2中，加入明矾后水样的浑浊度低于670NTU的原因是$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
【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$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$。
(6)如图丙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”）。
答案
2.(1)颜色或气味(合理即可) 确定水质是否达标
(2)②④③④①④⑤
(3)是否环保或装置简易程度或操作是否方便(合理即可)
(4)填充材料的顺序颠倒(合理即可)
3.(1)在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果
(2)吸附
(3)在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
(4)明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清
(5)初始水样的浑浊度相同，实验3-4比3-3中净化后的水样浑浊度低
(6)B
(2)②④③④①④⑤
(3)是否环保或装置简易程度或操作是否方便(合理即可)
(4)填充材料的顺序颠倒(合理即可)
3.(1)在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果
(2)吸附
(3)在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
(4)明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清
(5)初始水样的浑浊度相同，实验3-4比3-3中净化后的水样浑浊度低
(6)B
解析
【分析】
这道题围绕自制净水器的跨学科实践活动展开，解题时可以分两部分梳理思路：首先结合自来水生产、水净化的基础常识解决前半部分的实践任务问题：第一问回忆自来水厂水质检测的常见指标，检测目的自然是确认水质符合饮用安全标准；第二问填充净水器材料时要遵循“先除去大颗粒难溶物，再除小颗粒杂质，最后吸附色素异味”的逻辑，每层过滤材料之间用纱布隔开避免材料混合；第三问评价净水装置可以从实用性、环保性等多个开放维度思考；第四问流速过慢从填充材料过密、顺序颠倒等角度分析即可。后半部分的实验探究要抓住控制变量法的核心，先明确每个实验的唯一变量，就能顺理成章推导实验目的、实验结论，再结合明矾的作用、净水器优化设计的知识点即可完成剩余问题。
【解析】
2.(1) 自来水厂水质检测的常见指标除浊度外，气味、颜色、pH、细菌总数等任选其一即可；对出厂自来水进行检测，是为了确认水质符合国家饮用水标准，保证用水安全，即确定水质是否达标。
(2) 自制净水器填充时，最上层先放置小卵石过滤大颗粒悬浮杂质，之后铺纱布隔开，再放置石英砂过滤更小的颗粒杂质，再铺纱布隔开，之后放置活性炭吸附色素和异味，再铺纱布隔开，最下层放置蓬松棉，阻挡上层材料漏出同时进一步过滤，因此从上到下的合理顺序为②④③④①④⑤。
(3) 评价自制净水器作品，除净水效果外，装置是否环保、制作成本高低、操作是否简便、材料是否易得等角度任选其一即可。
(4) 净水时液体流速过慢，可能是填充材料顺序颠倒，小颗粒材料在上层堵塞孔隙，或是材料填充过密、杂质堵塞滤层等合理原因。
3.(1) 实验1的唯一变量是不同的净水材料，其余条件如材料用量、河水体积均完全一致，因此实验目的是在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果。
(2) 活性炭具有疏松多孔的结构，在净水过程中的作用是吸附水中的色素、异味等杂质。
(3) 实验2的唯一变量是河水通过活性炭层的流向，其余条件如河水流量、活性炭用量均相同，从实验数据可知自下而上通入的水样最终浑浊度更低，净化效果更好，因此可得到对应结论。
(4) 明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附水中悬浮的细小杂质，使杂质聚集快速沉降，因此加入明矾后水样的浑浊度会低于初始的670NTU。
(5) 要证明“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过滤净化效果更好”，需要保证初始水样浑浊度相同，对比最终净化后的浑浊度，实验3中初始水样浑浊度均为670NTU，实验3-4用自制净水器处理后的水样浑浊度比3-3仅用滤纸过滤的更低，即可作为对应证据。
(6) 净水器从B口进水，水自下而上流过滤层，能让水和过滤材料充分接触，延长水和净化材料的接触时间，净水效果更好，因此入水口选B。
【答案】
2.(1)颜色或气味(合理即可) 确定水质是否达标
(2)②④③④①④⑤
(3)是否环保或装置简易程度或操作是否方便(合理即可)
(4)填充材料的顺序颠倒(合理即可)
3.(1)在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果
(2)吸附
(3)在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
(4)明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清
(5)初始水样的浑浊度相同，实验3-4比3-3中净化后的水样浑浊度低
(6)B
【知识点】
水的净化，控制变量法，过滤操作
【点评】
本题结合跨学科实践活动自制净水器展开命题，既考查了水净化相关的基础常识，又通过对照实验探究渗透了控制变量的化学核心思维，紧密联系生活实际，引导学生将课本知识应用到实践操作中，对学生的实验分析和规范表述能力有一定的考查。
【难度系数】
0.65
这道题围绕自制净水器的跨学科实践活动展开，解题时可以分两部分梳理思路：首先结合自来水生产、水净化的基础常识解决前半部分的实践任务问题：第一问回忆自来水厂水质检测的常见指标，检测目的自然是确认水质符合饮用安全标准；第二问填充净水器材料时要遵循“先除去大颗粒难溶物，再除小颗粒杂质，最后吸附色素异味”的逻辑，每层过滤材料之间用纱布隔开避免材料混合；第三问评价净水装置可以从实用性、环保性等多个开放维度思考；第四问流速过慢从填充材料过密、顺序颠倒等角度分析即可。后半部分的实验探究要抓住控制变量法的核心，先明确每个实验的唯一变量，就能顺理成章推导实验目的、实验结论，再结合明矾的作用、净水器优化设计的知识点即可完成剩余问题。
【解析】
2.(1) 自来水厂水质检测的常见指标除浊度外，气味、颜色、pH、细菌总数等任选其一即可；对出厂自来水进行检测，是为了确认水质符合国家饮用水标准，保证用水安全，即确定水质是否达标。
(2) 自制净水器填充时，最上层先放置小卵石过滤大颗粒悬浮杂质，之后铺纱布隔开，再放置石英砂过滤更小的颗粒杂质，再铺纱布隔开，之后放置活性炭吸附色素和异味，再铺纱布隔开，最下层放置蓬松棉，阻挡上层材料漏出同时进一步过滤，因此从上到下的合理顺序为②④③④①④⑤。
(3) 评价自制净水器作品，除净水效果外，装置是否环保、制作成本高低、操作是否简便、材料是否易得等角度任选其一即可。
(4) 净水时液体流速过慢，可能是填充材料顺序颠倒，小颗粒材料在上层堵塞孔隙，或是材料填充过密、杂质堵塞滤层等合理原因。
3.(1) 实验1的唯一变量是不同的净水材料，其余条件如材料用量、河水体积均完全一致，因此实验目的是在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果。
(2) 活性炭具有疏松多孔的结构，在净水过程中的作用是吸附水中的色素、异味等杂质。
(3) 实验2的唯一变量是河水通过活性炭层的流向，其余条件如河水流量、活性炭用量均相同，从实验数据可知自下而上通入的水样最终浑浊度更低，净化效果更好，因此可得到对应结论。
(4) 明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附水中悬浮的细小杂质，使杂质聚集快速沉降，因此加入明矾后水样的浑浊度会低于初始的670NTU。
(5) 要证明“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过滤净化效果更好”，需要保证初始水样浑浊度相同，对比最终净化后的浑浊度，实验3中初始水样浑浊度均为670NTU，实验3-4用自制净水器处理后的水样浑浊度比3-3仅用滤纸过滤的更低，即可作为对应证据。
(6) 净水器从B口进水，水自下而上流过滤层，能让水和过滤材料充分接触，延长水和净化材料的接触时间，净水效果更好，因此入水口选B。
【答案】
2.(1)颜色或气味(合理即可) 确定水质是否达标
(2)②④③④①④⑤
(3)是否环保或装置简易程度或操作是否方便(合理即可)
(4)填充材料的顺序颠倒(合理即可)
3.(1)在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果
(2)吸附
(3)在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上比自上而下通过活性炭层净水效果好
(4)明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清
(5)初始水样的浑浊度相同，实验3-4比3-3中净化后的水样浑浊度低
(6)B
【知识点】
水的净化，控制变量法，过滤操作
【点评】
本题结合跨学科实践活动自制净水器展开命题，既考查了水净化相关的基础常识，又通过对照实验探究渗透了控制变量的化学核心思维，紧密联系生活实际，引导学生将课本知识应用到实践操作中，对学生的实验分析和规范表述能力有一定的考查。
【难度系数】
0.65
