生活污水中含有大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)含氮化合物，這些過(guò)量的含氮化合物會(huì)造成水體污染，危害水生生物的生存和人類(lèi)的健康．脫氮是污水處理的重要內(nèi)容之一．如圖是生物脫氮工藝流程示意圖．

(1)在一級(jí)反應(yīng)池內(nèi)，有機(jī)物在細(xì)菌、原生動(dòng)物等作用下會(huì)大量減少．從同化和異化方式看，這些生物的代謝類(lèi)型主要是________，這些生物在自然生態(tài)系統(tǒng)中屬于________者．

(2)在二級(jí)反應(yīng)池內(nèi)，pH為8.0～8.4時(shí)，硝化細(xì)菌大量繁殖，它們能將NH₃氧化成NO₂^－和NO₃^－，并利用這一硝化過(guò)程所釋放的________合成________，用于自身的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖．

(3)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二級(jí)反應(yīng)池中有機(jī)物含量過(guò)多時(shí)，硝化細(xì)菌難以大量繁殖起來(lái)，原因是________．

(4)在三級(jí)反應(yīng)池內(nèi)加入適量的有機(jī)物(如甲醇)，并在低氧或無(wú)氧條件下，反硝化細(xì)菌繁殖起來(lái)，通過(guò)無(wú)氧呼吸把NO₂^－和NO₃^－還原成N₂，無(wú)氧呼吸除釋放能量外，還為還原反應(yīng)提供了________．

(5)二級(jí)反應(yīng)池中，發(fā)生“生物硝化過(guò)程”，如果不考慮過(guò)程中硝化細(xì)菌的增殖，其凈化反應(yīng)如下式所示：

□NH₄⁺＋□O₂□NO₃^－＋□H⁺＋□H₂O

①配平上面化學(xué)方程式，將系數(shù)填入方框中．

②將銨態(tài)氮中的1 mg氮轉(zhuǎn)化成硝酸根中的氮，需氧氣多少毫克？

③為什么在反應(yīng)中需要不斷添加堿？

(6)三級(jí)反應(yīng)池中發(fā)生的“生物反硝化過(guò)程”，通常需要外加甲醇，凈化反應(yīng)如下所示：

□NO₃^－＋5CH₃OH□N₂＋□CO₂＋□H₂O＋□OH^－

配平上面化學(xué)方程式，將系數(shù)填入方框中．

NH₃是制堿工業(yè)必需原料之一，通�？捎杉儍舻腘₂和H₂在高溫下制得，下圖中①?gòu)V口瓶；②20％稀硫酸溶液；③飽和的亞硝酸鈉和氯化銨溶液；④用硫酸銅溶液浸泡過(guò)的鋅粒；⑤棉線；⑥醋酸(膠頭滴管中的液體)：⑦石棉絨與還原鐵粉的均勻混合物(兩端用石棉堵好)；⑧滴有2～3滴酚酞試劑的水；⑨2～3滴濃鹽酸；⑩內(nèi)用銅絲的燈芯．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

(1)按照裝置圖組裝好裝置，備用．

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先________，則既可說(shuō)明氣密性良好又排盡了裝置中的空氣．(填寫(xiě)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)

(3)擠壓滴管，滴加醋酸(不要稀釋?zhuān)�越濃效果越好，因此直接滴入冰醋�?1～1.5 mL于廣口瓶?jī)?nèi)的試管中，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)氣泡逐漸增多，試管除了氣泡增多沒(méi)有其他現(xiàn)象．

(4)猛火加熱還原鐵約1～2分鐘，A試管內(nèi)________，證明有氨氣產(chǎn)生．

(5)撤去A試管，將導(dǎo)管插入B試管，發(fā)現(xiàn)立即有________產(chǎn)生．

(6)停止加熱，將燃燒匙向上移動(dòng)，直到離開(kāi)液面．再用棉線將廣口瓶?jī)?nèi)小試管取出．

思考和評(píng)價(jià)：

(1)制取H₂時(shí)采用的是硫酸銅溶液浸泡過(guò)的鋅粒，其目的是________．

(2)上述步驟(3)中，滴入醋酸，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)氣泡逐漸增多．其醋酸的作用是________．

(3)上述步驟(4)中有氨氣產(chǎn)生，A試管內(nèi)不會(huì)引起倒吸．其原因是________．

(4)仔細(xì)研究，該實(shí)驗(yàn)具有哪些優(yōu)點(diǎn)：________．

純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學(xué)家工作的一個(gè)重要方面．19世紀(jì)歐洲有個(gè)呂布蘭制堿法，其主要反應(yīng)原理是：

3

這種方法的最大缺點(diǎn)是：①此反應(yīng)是高溫固體反應(yīng)，不能連續(xù)生產(chǎn)；②浪費(fèi)原料，CO₂不能回收利用；③污染環(huán)境，CaS沒(méi)有任何用處，只能拋至野外．由于這些缺點(diǎn)的存在和后來(lái)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法代替．索爾維法的生產(chǎn)流程如下：

索爾維法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但其食鹽利用率只有70％，且所得副產(chǎn)品CaCl₂沒(méi)有用處，污染環(huán)境．

我國(guó)化學(xué)家侯德榜經(jīng)過(guò)一年的努力，做了500多次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，終于設(shè)計(jì)出新的制堿工藝，于1943年11月在完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的流程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在工廠順利試產(chǎn)，食鹽的利用率達(dá)96％以上，得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品．氯化銨主要用作氮肥．侯德榜制堿法的原理是：

①在30～50℃的飽和食鹽水中，先通入氨至飽和再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀；

②過(guò)濾，將濾渣加熱而得到產(chǎn)品；

③濾液中加入細(xì)食鹽末，在10～15℃，使NH₄Cl沉淀，過(guò)濾，濾液為飽和食鹽水．

據(jù)此回答下列問(wèn)題：

(1)標(biāo)出反應(yīng)Na₂SO₄＋2CNa₂S＋2CO₂↑的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．

(2)寫(xiě)出索爾維制堿法的各步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

①________；②________；

③________；④________．

(3)寫(xiě)出侯德榜制堿法第①步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式________．

(4)在索爾維制堿法中________物體可循環(huán)利用．

(5)在侯德榜制堿法中________物體可循環(huán)利用．

在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體，上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪拌棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖．接通電源，陽(yáng)極周?chē)�的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成．停止通電，取出電極，用攪拌棒上下劇烈攪動(dòng)．靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無(wú)色．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：

(1)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______．

(2)陰極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______．

(3)原上層液體是________．

(4)原下層液體是________．

(5)攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是________．

(6)要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子，其方法是________，現(xiàn)象是________．

我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：

(1)上述生產(chǎn)純堿的方法稱(chēng)________，副產(chǎn)品的一種用途為_(kāi)_______．

(2)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是________．

(3)寫(xiě)出上述流程中X物質(zhì)的分子式________．

(4)使原料氯化鈉的利用率從70％提高到90％以上，主要是設(shè)計(jì)了________(填上述流程中的編號(hào))，從沉淀池中取出沉淀的操作是________．

(5)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加________．

(6)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品．通氨氣的作用有________．

a．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出

b．使NaHCO₃更多地析出

c．使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl的純度

為了在實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(圖中夾持裝置均已略去)．

[實(shí)驗(yàn)操作]

①檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、b、c、d、e，在A中加入鋅粒，向長(zhǎng)頸漏斗中注入一定量稀硫酸，打開(kāi)彈簧夾c、d、e，則A中有氫氣產(chǎn)生，在F出口處收集氫氣并檢驗(yàn)其純度．

②關(guān)閉彈簧夾c取下截去底部的細(xì)口瓶C，打開(kāi)彈簧夾a，將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗(yàn)純后點(diǎn)燃，然后立即罩上無(wú)底細(xì)口瓶C，塞緊瓶塞，如圖所示，氫氣繼續(xù)在瓶?jī)?nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅．

③用酒精燈加熱反應(yīng)管E，繼續(xù)通氫氣，待無(wú)底細(xì)口瓶C內(nèi)水位下降到液面保持不變時(shí)，打開(kāi)彈簧夾b，無(wú)底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E，片刻后F中的溶液變紅．

回答下列問(wèn)題：

(1)檢驗(yàn)氫氣純度的目的是________．

(2)C瓶?jī)?nèi)水位下降到液面保持不變時(shí)，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是________，防止實(shí)驗(yàn)裝置中壓強(qiáng)過(guò)大．此時(shí)再打開(kāi)彈簧夾b的原因是________，C瓶?jī)?nèi)氣體的成分是________．

(3)在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是________．反應(yīng)管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

為測(cè)定某醇的分子量，擬采用金屬鈉與一定量醇的反應(yīng)，已知醇與金屬鈉的反應(yīng)方程式為：

使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排水，測(cè)量排水的體積，可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積，從而可測(cè)定醇的摩爾質(zhì)量．

(1)用下表中的儀器和導(dǎo)管組裝實(shí)驗(yàn)裝置．如果所制氣體向從左向右時(shí)，上述儀器和導(dǎo)管從左到右直接連接的順序(填各儀器、導(dǎo)管的序號(hào))是(________)接(________)接(________)接(________)接(________)接(________)．

(2)儀器連接好后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，有下列操作(每項(xiàng)操作只進(jìn)行一次)：

①把足量金屬鈉除去表面雜質(zhì)，置于儀器3中，塞緊橡皮塞�、跈z查裝置的氣密性　③在儀器6中注入一定量某醇，在儀器5加入足量的水　④待儀器3恢復(fù)到室溫時(shí)，量取4中水的體積(導(dǎo)管2中的水忽略不計(jì))�、萋�慢開(kāi)啟儀器6的活塞，使某醇逐滴滴下，至不產(chǎn)生氣體時(shí)，關(guān)閉活塞

正確的操作順序(用操作編號(hào)填寫(xiě))是________．

(3)若實(shí)驗(yàn)時(shí)稱(chēng)取的某醇為1.2 g，測(cè)量排出水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況氫氣的體積為224 mL，則此醇的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______．可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______．

為檢驗(yàn)濃硫酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生SO₂和CO₂氣體，某校研究活動(dòng)小組的幾位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，a、b、c為止水夾，B是用于儲(chǔ)氣的氣囊，D中放有用I₂和淀粉的藍(lán)色溶液浸濕的脫脂棉．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)前欲檢查反應(yīng)裝置A的氣密性，可以采取的操作是________．

(2)此實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)氣體的速度不能過(guò)快，由此設(shè)計(jì)了虛框部分的裝置，則正確的操作順序是________(用操作編號(hào)填寫(xiě))．

①向?qū)嶒?yàn)裝置中加入濃硫酸，加熱，使A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣囊B，當(dāng)氣囊中充入一定量氣體時(shí)，停止加熱�、诖�裝置A冷卻，且氣囊B的體積不再變化后，關(guān)閉止水夾a，打開(kāi)止水夾b，慢慢擠壓氣囊，使氣囊B中氣體慢慢進(jìn)入裝置C中，待達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮�，關(guān)閉止水夾b�、鄞蜷_(kāi)止水夾a和c，關(guān)閉止水夾b

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置C中的現(xiàn)象為_(kāi)_______．

(4)當(dāng)D中產(chǎn)生________(多選不得分)現(xiàn)象時(shí)，可以說(shuō)明E中澄清石灰水變渾的是CO₂，而不是SO₂．

A．進(jìn)氣口一端脫脂棉藍(lán)色變淺，出氣口一端脫脂棉藍(lán)色不變

B．脫脂棉上藍(lán)色均變淺

C．脫脂棉上藍(lán)色褪去

裝置D的作用為_(kāi)_______．

為測(cè)定某鹵代烴分子中所含有的鹵原子的數(shù)目和種類(lèi)，可按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①量取該鹵代烴液體11.4 mL；②加入適量氫氧化鈉溶液，煮沸至液體不分層；③冷卻后加入稀硝酸酸化；④加入硝酸銀溶液至沉淀完全；⑤過(guò)濾，洗滌沉淀并干燥；⑥稱(chēng)取干燥后的沉淀的質(zhì)量．

回答下列問(wèn)題：

(1)加入氫氧化鈉溶液的目的是________．

(2)加入過(guò)量硝酸銀溶液的目的是________．

(3)若加入硝酸銀溶液時(shí)產(chǎn)生的沉淀為淺黃色，則此鹵代烴中的鹵原子是________．

(4)若所稱(chēng)干燥的沉淀的質(zhì)量為37.6 g，又知其鹵代烴液體的密度是1.65 g/cm³，其蒸氣密度是相同狀況下甲烷密度的11.75倍．則該鹵代烴的每一個(gè)分子中含鹵原子的數(shù)目為_(kāi)_______．

(5)該鹵代烴可能的結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______．

實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(C_xH_yO_zN_m)的分子組成．取W g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)猓�按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先通入一段時(shí)間的氧氣，其理由是________．

(2)以上裝置中需要加熱的儀器有________(填寫(xiě)字母)，操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________處的酒精燈．

(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

(4)D裝置的作用是________．

(5)讀取氮?dú)獾捏w積時(shí)，應(yīng)注意①________；②________．

(6)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氮?dú)獾捏w積為V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有________．

A．生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量

B．生成水的質(zhì)量

C．通入氧氣的體積

D．氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量