河北省滄縣教研室 張忠河

小明用空塑料飲料瓶、帶導(dǎo)管的單孔膠塞、蓬松棉、紗布、活性炭、小卵石、石英砂等材料自制了一個(gè)如圖1 所示的簡易凈水器。他將渾濁且略有顏色的河水倒入該凈水器中，河水經(jīng)過過濾、吸附后，燒杯內(nèi)得到了澄清、透明的水樣。

【提出問題1】燒杯內(nèi)澄清、透明的水樣是純水嗎？

【作出猜想】猜想1：燒杯內(nèi)澄清、透明的水樣是純水；猜想2：燒杯內(nèi)澄清、透明的水樣不是純水。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)1：用滴管取一滴上述燒杯內(nèi)的水樣，滴在潔凈的玻璃片上，然后將玻璃片置于酒精燈上慢慢加熱，直至水分消失。觀察到玻璃片上有殘留的固體物質(zhì)。它是溶解于水中的礦物質(zhì)在水分蒸發(fā)后以固體的形式留在玻璃片上的。這說明澄清、透明的水樣不是純水，里面含有可溶性雜質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)2：分別取等量的水樣和蒸餾水于兩支試管中，滴加等量的肥皂水，振蕩。觀察到水樣中產(chǎn)生的泡沫少、浮渣多，蒸餾水中產(chǎn)生的泡沫多、浮渣少。這說明水樣中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，屬于硬水，故水樣不是純水。

實(shí)驗(yàn)3：取等量的水樣和蒸餾水于兩個(gè)燒杯中，分別放置一支導(dǎo)電筆。觀察到水樣中導(dǎo)電筆的LED 燈發(fā)光，而蒸餾水中導(dǎo)電筆的LED 燈不亮。這說明水樣能導(dǎo)電，而純水不導(dǎo)電，故水樣不是純水。

【得出結(jié)論】綜合以上3 個(gè)實(shí)驗(yàn)，說明猜想1 正確。也說明自制凈水器只能除去不溶性雜質(zhì)以及色素、異味，不能除去水中的可溶性雜質(zhì)。

【提出問題2】如何進(jìn)一步除去水中的可溶性雜質(zhì)得到純水呢？

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖2 所示，將圖1 燒杯內(nèi)的水樣加熱煮沸，使水蒸氣冷凝在燒杯上面的潔凈表面皿上。取所得冷凝水，滴在潔凈的玻璃片上，然后將玻璃片置于酒精燈上慢慢加熱至水分消失。觀察到玻璃片上沒有殘留的固體物質(zhì)。這說明將水加熱使之變?yōu)樗魵?，再將水蒸氣冷凝得到的液態(tài)水為純水。

【拓展應(yīng)用】某同學(xué)利用以上制取純水的原理設(shè)計(jì)了野外飲用水簡易凈化裝置，對非飲用水經(jīng)陽光曝曬后進(jìn)行凈化，如圖3 所示。