跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用-【决胜中考】2025年中考化学全程复习（安徽专版）

<跨学科实践活动1>》 微型空气质量“检测站”的组装与使用 空气质量问题日益受到关注，对空气质量进行实时的、便携的检测有更大需求。微型空气质量 检测站被称为大气污染防治利器。针对如何组装和使用微型空气质量“检测站”，同学们开展了项目 化探究活动 任务一：了解空气质量监测系统的组成 通过查阅资料了解到空气质量监测系统主要是由气态污染物监测模块、颗粒物监测模块、气象 参数传感器、无线通信模块、供电及电源管理单元等组成。 (1)空气微型站使用不锈钢支架，融合野外防护箱，在确保美观的前提下，还能实现耐腐蚀、抗干扰的 需求。支架所用材料的主要成分为 ,属于 材料，该材料 具有的特性为 (2)如图是微型空气质量“检测站”，其可用于实时、准确检测室外空气污染物。下列说法不正确的是 ( A.空气中CO2含量过高会引起酸雨 -气象参数传感器 B.太阳能板将太阳能转化为电能 太阳能板 污染物传感器模组 C.在铁质电控箱表面刷漆可有效防止生锈 无线传输模块 D.减少化石燃料使用有利于提升空气质量 电控箱 报警器 (3)气象用风速传感器中使用了硅和玻璃材料。硅的原子结 构示意图及在元素周期表的信息如图所示。下列有关说法错误的是 (填字母)。 A.硅属于非金属元素 B.硅的相对原子质量为28.09g Si 硅 C.硅原子的核外电子数为14 28.09 D.硅原子核外有三层电子层 任务二：分析空气质量监测因子 【查看说明书】 (1)监测因子包括 、SO2、NO2、O3、VOCS、PM2.5、PM10、风速、风向、 、湿度、大气 压力。 (2)空气中SO2、NO2增多会引起的环境问题是 检验雨水显酸性的方法是 酸雨形成的主要原因是 (3)冬季雾霾天气频发，除了影响出行，还影响 出行可以佩戴口罩， 口罩起的作用是 【应用与分析】空气质量指数（简称AQ)是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。某日 化学实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用如图所示的微型空气质量检测仪测量某市的 空气质量，并记录数据如下表所示(1g=10004g),回答下列问题。 12 跨学科实践活动 空气质量指数及污染物含量 AQI PM2.s (ug/m3 PMio(ug/m3) X(mg/m3) NO2 (ug/m3) SO2(ug/m) O3(μg/m3) 55 20 60 0.7 50 8 6 脑显示屏 太阳能板 子检测箱 (4)根据空气质量分级标准，空气质量指数范围为0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和 大于300，分别对应国家空气质量指数级别（类别）中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四 级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染），则同学们所测得的空气质量级别（类别） 为 (5)空气质量检测中污染物X为 ;该日空气污染物中含量最少的是 (6)如图所示的微型空气质量检测仪上不显示出二氧化碳的含量，其原因是 (7)为防治空气污染，保护美丽的天空，你的建议是 (写一条)。 任务三：探究空气中颗粒物的主要成分 【查阅资料】 某地空气中颗粒污染物中含有Na、K+、NH4+、H、SO及少量的NO3等。 【实验计划】 验证颗粒污染物中含有NH、SO。 【进行实验】 同学们将收集到的颗粒物加水溶解，静置，取上层清液于两支试管中进行实验。 方案 实验操作 实验现象 实验结论 1 向一支试管中滴加几滴 产生白色沉淀 含有S0,2 2 向另一支试管中滴加足量浓氢氧化钠溶液，加热 含有NH4+ 【反思评价】 (1)方案1中反应的化学方程式为 (2)小明提出：若用足量浓 替代方案1、方案2中加入的试剂，加热，只需进行一次实 验即可得出最终结论。 任务四：交流如何正确使用微型空气质量“检测站” 同学们通过交流达成共识： (1)安装微型空气质量“检测站”需要布点，使之具有较好的代表性，能客观反映一定空间范围内环境 空气质量水平和变化规律；同类型监测点位设置环境条件应尽可能 ,使各个监测点 获取的数据具有可比性。 (2)不能将模组放置于超量程的空气环境中，否则会导致传感器过载而失效。 (3)微型空气质量“检测站”具有成本低、体积较小，功耗 和 等优点。通过 云平台监控系统连接手机、电脑、平板都可实时查看数据，根据实际情况进行环境污染治理。 跨学科实践活动 13(2)④①③②(3)氮气 (4)反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀 (5)反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的 影响大19.37 (6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的 热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气 消耗不完 (7)铜粉 [解析](1)汞和氧气反应生成氧化汞固体，导致钟罩内气体减 少，气压减小，则玻璃钟罩内的现象是汞液面上升。(3)空气 主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束， 集气瓶中剩余气体的主要成分是复气。(4)白磷燃烧消耗氧 气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但因 结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大。 (5)反应前装置内压强为103.15kPa,反应结束后为83.17kPa, 则白磷消耗氧气占空气体积的103.15kPa-83.17kPa× 103.15kPa 100%≈19.37%。(6)红磷燃烧放热，但反应一段时间后，氧 气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红 磷着火点以下，红磷總灭，导致不能将氧气消耗完。(7)铜粉 在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染，可选择铜 粉作为替代药品。 2.(1)使铜粉和氧气充分反应(2)固体由红色变为黑色 2Cu十0，二2Cu0(3)15%(4)产生大量白烟室温 (5)白磷燃烧放热，使得集气瓶内气体体积膨胀(6)20% 3.(1)长颈漏斗(2)2KMnO,三KMnO,+MnO,+O,↑ (3)C m E [解析](2)A装置是固体加热型发生装置，试管口有一团棉 花，D装置是用排水法收集气体，则A、D装置适用于高锰酸 钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰 和氣气，反应的化学方程式为2KMnO,△KMO,+MhO,十 O2个。(3)在加热的条件下，铜与浓疏酸可反应生成SO2,若 要制取SO2,需要固液加热型发生装置，则可选择发生装置是 C。SO2是一种密度比空气大的有毒气体，若用G装置收集 SO2,气体应从m端进入。SO2部分化学性质与CO2相似，则 SO2也能和氢氧化钠反应，所以制取SO2过程中，为防止污染 环境，还应选择装有氢，氧化钠溶液的E装置进行尾气处理。 4.1)酒精灯(2AFG2H,0,M02H,0+0,+S)B [解析](2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，属于固液常温 型，制取装置是A:收集40ml,干燥的氧气，可先通过浓硫酸 进行干燥，再通过G装置进行收集，当排出植物油的体积为 40ml时，收集的是40ml干燥的氧气，则应选择的装置是 AFG:过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应 的化学方程式为2H2O2 M02H,0+0,↑。(3)实验室常 用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，属 于固体加热型，应选择的发生装置是B。 微专题（一）催化剂 1.C 2.(2)2H2O2= 、Mm022H,0+0,↑ (3)带火星的木条复燃(4)加快 【问题与思考】(1)无变化(2)常温下，过氧化氢分解速率太 慢，产生的氧气太少 [解析](2)题图2中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解 为水和氧气，化学方程武为2H,0,Mm02H0+0.↑. (3)题图3中观察到的现象是带火星的木条复燃，是因为过氧 化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量的氧气。 (4)由题图1和题图3的现象可知，二氧化锰可使过氧化氢分 解的速率加快。 【问题与思考】(1)研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它 在反应前后的化学性质没有发生变化。(2)常温下，题图1试 管内也产生了氧气，但带火星的木条不能复燃的原因可能是 常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少。 3.DAC(22H0,M02H0+0,+ (3)MO,催化过氧化氢生成氧气，浓度达到最大值的时间短 (4)氯化铁的质量越大，催化效果越好 (5)把氯化铁换成二氧化锰增加氯化铁的质量 4.(1)A(2)D(3)①猪肝块②放热30③等质量的过氧 化氢产生氧气的质量与催化剂的种类无关（合理即可） 跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用 任务一 (1)Fe金属硬度大、延展性好（合理即可）(2)A(3)B 任务二 (1)C0温度(2)酸雨雨水取样，加入紫色石蕊溶液，溶液 变红煤、石油等化石燃料的大量燃烧 (3)室外作业（合理即可）过滤空气中的有害物质，防止其进入 呼吸道（合理即可） (4)二级（或良） (5)一氧化碳（或CO)臭氧（或O3) (6)二氧化碳不属于空气污染物 (7)积极植树造林（合理即可） 任务三 氯化钡溶液产生有刺激性气味的气体 (1)(NH,)2 SO,+BaCl2 =BaSO,+2NH CI (2)Ba(OH)2溶液 任务四 (1)一致(3)低操作简单