(2019·山西)冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。

(信息检索)雾是浮游在空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其他元素。

(提出问题)某地霾的成分是什么?

(实验准备)选择该地重度雾霾天气,用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10 g。

活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。

(总结反思)工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。

活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)。

(实验步骤)①滴入过氧化氢溶液制取O₂,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。③接通电源,用红热电阻丝点燃残渣。

(实验现象)残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。

(实验结论)霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(交流研讨)某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有　　　　。 

(能力发展)请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:

(检查进度)小组同学没有进行的探究项目是　　　　　　　　　　　　。 

答案

活动一:放出刺激性气味气体　BaCl₂溶液(或BaCl₂溶液和稀盐酸,合理即可)

活动二:Ca(OH)₂+CO₂CaCO₃↓+H₂O　可能含有不溶性有机物,它燃烧也会生成CO₂(合理即可)

活动三:Hg、Pd(或汞、铅)　集中供暖(或煤改电、煤改气,合理即可)　汽车尾气　霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否含有其他元素或雾霾的危害)

解析： 活动一:检验硫酸盐通常是检验硫酸根离子,硫酸根离子能与钡离子生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀硫酸钡,所以可向滤液中滴加试剂BaCl₂溶液,有白色沉淀产生,再滴加稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则证明含有硫酸盐(合理即可);铵盐与碱反应生成有刺激性气味的氨气,所以样品中加入熟石灰研磨,放出刺激性气味气体,说明有氨气生成,则原样品中含有铵盐。

活动二:由黑色残渣在氧气中剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊可知,残渣中含有碳元素,所以除了黑碳外,黑色残渣还可能是不溶性有机物,有机物在氧气中燃烧也生成二氧化碳气体(合理即可)。

活动三:Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素中Na、Zn是人体必需的元素,Al是非必需的元素,Hg、Pb、Cd是有害元素。(能力发展)②烧散煤取暖易增大空气污染面积,如果采取集中供暖,可减少空气污染。③随着汽车量的增加,汽车尾气已成为污染空气的主要来源之一。

(检查进度)霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其他元素等,上述实验中小组同学没有进行的探究项目是霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否含有其他元素或雾霾的危害)。