生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物，这些过量的含氮化合物会造成水体污染，危害水生生物的生存和人类的健康．脱氮是污水处理的重要内容之一．如图是生物脱氮工艺流程示意图．

(1)在一级反应池内，有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少．从同化和异化方式看，这些生物的代谢类型主要是________，这些生物在自然生态系统中属于________者．

(2)在二级反应池内，pH为8.0～8.4时，硝化细菌大量繁殖，它们能将NH₃氧化成NO₂^－和NO₃^－，并利用这一硝化过程所释放的________合成________，用于自身的生长发育和繁殖．

(3)实践发现，当二级反应池中有机物含量过多时，硝化细菌难以大量繁殖起来，原因是________．

(4)在三级反应池内加入适量的有机物(如甲醇)，并在低氧或无氧条件下，反硝化细菌繁殖起来，通过无氧呼吸把NO₂^－和NO₃^－还原成N₂，无氧呼吸除释放能量外，还为还原反应提供了________．

(5)二级反应池中，发生“生物硝化过程”，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净化反应如下式所示：

□NH₄⁺＋□O₂□NO₃^－＋□H⁺＋□H₂O

①配平上面化学方程式，将系数填入方框中．

②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧气多少毫克？

③为什么在反应中需要不断添加碱？

(6)三级反应池中发生的“生物反硝化过程”，通常需要外加甲醇，净化反应如下所示：

□NO₃^－＋5CH₃OH□N₂＋□CO₂＋□H₂O＋□OH^－

配平上面化学方程式，将系数填入方框中．

NH₃是制碱工业必需原料之一，通常可由纯净的N₂和H₂在高温下制得，下图中①广口瓶；②20％稀硫酸溶液；③饱和的亚硝酸钠和氯化铵溶液；④用硫酸铜溶液浸泡过的锌粒；⑤棉线；⑥醋酸(胶头滴管中的液体)：⑦石棉绒与还原铁粉的均匀混合物(两端用石棉堵好)；⑧滴有2～3滴酚酞试剂的水；⑨2～3滴浓盐酸；⑩内用铜丝的灯芯．

实验过程：

(1)按照装置图组装好装置，备用．

(2)实验开始时先________，则既可说明气密性良好又排尽了装置中的空气．(填写操作和实验现象)

(3)挤压滴管，滴加醋酸(不要稀释，越浓效果越好，因此直接滴入冰醋酸)1～1.5 mL于广口瓶内的试管中，发现管内气泡逐渐增多，试管除了气泡增多没有其他现象．

(4)猛火加热还原铁约1～2分钟，A试管内________，证明有氨气产生．

(5)撤去A试管，将导管插入B试管，发现立即有________产生．

(6)停止加热，将燃烧匙向上移动，直到离开液面．再用棉线将广口瓶内小试管取出．

思考和评价：

(1)制取H₂时采用的是硫酸铜溶液浸泡过的锌粒，其目的是________．

(2)上述步骤(3)中，滴入醋酸，发现管内气泡逐渐增多．其醋酸的作用是________．

(3)上述步骤(4)中有氨气产生，A试管内不会引起倒吸．其原因是________．

(4)仔细研究，该实验具有哪些优点：________．

纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛，需求量很大，因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面．19世纪欧洲有个吕布兰制碱法，其主要反应原理是：

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这种方法的最大缺点是：①此反应是高温固体反应，不能连续生产；②浪费原料，CO₂不能回收利用；③污染环境，CaS没有任何用处，只能抛至野外．由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展，吕布兰法被索尔维法代替．索尔维法的生产流程如下：

索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有70％，且所得副产品CaCl₂没有用处，污染环境．

我国化学家侯德榜经过一年的努力，做了500多次循环实验，终于设计出新的制碱工艺，于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上，在工厂顺利试产，食盐的利用率达96％以上，得到了纯碱和氯化铵两种重要产品．氯化铵主要用作氮肥．侯德榜制碱法的原理是：

①在30～50℃的饱和食盐水中，先通入氨至饱和再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；

②过滤，将滤渣加热而得到产品；

③滤液中加入细食盐末，在10～15℃，使NH₄Cl沉淀，过滤，滤液为饱和食盐水．

据此回答下列问题：

(1)标出反应Na₂SO₄＋2CNa₂S＋2CO₂↑的电子转移方向和数目．

(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式：

①________；②________；

③________；④________．

(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学反应方程式________．

(4)在索尔维制碱法中________物体可循环利用．

(5)在侯德榜制碱法中________物体可循环利用．

在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体，上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅拌棒，可以上下搅动液体，装置如图．接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成．停止通电，取出电极，用搅拌棒上下剧烈搅动．静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色．根据上述实验回答：

(1)阳极上的电极反应式为________．

(2)阴极上的电极反应式为________．

(3)原上层液体是________．

(4)原下层液体是________．

(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是________．

(6)要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是________，现象是________．

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

(1)上述生产纯碱的方法称________，副产品的一种用途为________．

(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是________．

(3)写出上述流程中X物质的分子式________．

(4)使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，主要是设计了________(填上述流程中的编号)，从沉淀池中取出沉淀的操作是________．

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加________．

(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品．通氨气的作用有________．

a．增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出

b．使NaHCO₃更多地析出

c．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl的纯度

为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如图所示装置(图中夹持装置均已略去)．

[实验操作]

①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e，在A中加入锌粒，向长颈漏斗中注入一定量稀硫酸，打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气产生，在F出口处收集氢气并检验其纯度．

②关闭弹簧夹c取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示，氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭．

③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红．

回答下列问题：

(1)检验氢气纯度的目的是________．

(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是________，防止实验装置中压强过大．此时再打开弹簧夹b的原因是________，C瓶内气体的成分是________．

(3)在步骤③中，先加热铁触媒的原因是________．反应管E中发生反应的化学方程式是________．

为测定某醇的分子量，拟采用金属钠与一定量醇的反应，已知醇与金属钠的反应方程式为：

使反应产生的气体排水，测量排水的体积，可计算出标准状况下氢气的体积，从而可测定醇的摩尔质量．

(1)用下表中的仪器和导管组装实验装置．如果所制气体向从左向右时，上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是(________)接(________)接(________)接(________)接(________)接(________)．

(2)仪器连接好后，进行实验时，有下列操作(每项操作只进行一次)：

①把足量金属钠除去表面杂质，置于仪器3中，塞紧橡皮塞　②检查装置的气密性　③在仪器6中注入一定量某醇，在仪器5加入足量的水　④待仪器3恢复到室温时，量取4中水的体积(导管2中的水忽略不计)　⑤慢慢开启仪器6的活塞，使某醇逐滴滴下，至不产生气体时，关闭活塞

正确的操作顺序(用操作编号填写)是________．

(3)若实验时称取的某醇为1.2 g，测量排出水的体积后，折算成标准状况氢气的体积为224 mL，则此醇的摩尔质量为________．可能的结构简式为________．

为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生SO₂和CO₂气体，某校研究活动小组的几位同学设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I₂和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉．请回答下列问题：

(1)实验前欲检查反应装置A的气密性，可以采取的操作是________．

(2)此实验成功的关键在于控制反应气体的速度不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是________(用操作编号填写)．

①向实验装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热　②待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b　③打开止水夹a和c，关闭止水夹b

(3)实验时，装置C中的现象为________．

(4)当D中产生________(多选不得分)现象时，可以说明E中澄清石灰水变浑的是CO₂，而不是SO₂．

A．进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变

B．脱脂棉上蓝色均变浅

C．脱脂棉上蓝色褪去

装置D的作用为________．

为测定某卤代烃分子中所含有的卤原子的数目和种类，可按下列步骤进行实验：①量取该卤代烃液体11.4 mL；②加入适量氢氧化钠溶液，煮沸至液体不分层；③冷却后加入稀硝酸酸化；④加入硝酸银溶液至沉淀完全；⑤过滤，洗涤沉淀并干燥；⑥称取干燥后的沉淀的质量．

回答下列问题：

(1)加入氢氧化钠溶液的目的是________．

(2)加入过量硝酸银溶液的目的是________．

(3)若加入硝酸银溶液时产生的沉淀为浅黄色，则此卤代烃中的卤原子是________．

(4)若所称干燥的沉淀的质量为37.6 g，又知其卤代烃液体的密度是1.65 g/cm³，其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍．则该卤代烃的每一个分子中含卤原子的数目为________．

(5)该卤代烃可能的结构为________．

实验室用燃烧法测定某种氨基酸(C_xH_yO_zN_m)的分子组成．取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气．按如图所示装置进行实验．

回答下列问题：

(1)实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________．

(2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母)，操作时应先点燃________处的酒精灯．

(3)A装置中发生反应的化学方程式是________．

(4)D装置的作用是________．

(5)读取氮气的体积时，应注意①________；②________．

(6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况)为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________．

A．生成二氧化碳气体的质量

B．生成水的质量

C．通入氧气的体积

D．氨基酸的相对分子质量