废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮，然后通过进一步转化成N2而消除污染。生物除氮工艺有以下几种方法：
【方法一】在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌，硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下（注：有机物以甲醇表示；当废水中有机物不足时，需另外投加有机碳源）。2NH4++3O2==2HNO2 +2H2O +2H+ 2HNO2 +O2===2HNO3
6NO3―+2CH3OH→6NO2―+2CO2+ 4H2O 6NO2―+3CH3OH→3N2 +3CO2+ 3H2O+ 6OH―
【方法二】与方法一相比，差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。
 |
请回答以下问题：
（1）NH4+的空间构型为 。大气中的氮氧化物的危害有 和 等。
（2）方法一中氨态氮元素1g转化为硝酸态氮时需氧的质量为 g。
（3）从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因： 。
（4）自然界中也存在反硝化作用，使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利，农业上可通过松土作业，以防止反硝化作用。其原因是 。
（5）荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为氧化剂，在自养菌作用下将氨态氮（氨态氮以NH4+表示）氧化为氮气（见图中过程③）。其反应离子方程式为 。
巨豆三烯酮（F）是一种重要的香料，其合成路线如下：
（1）化合物C含有的官能团的名称为。
（2）化合物F的结构简式是。
（3）在上述转化过程中，步骤②的目的是
，写出步骤②的化学方程式。
（4）写出符合下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。
a．属于芳香族化合物；
b．核磁共振氢谱显示，分子中有4种化学环境不同的氢原子；
c．1mol该物质最多可消耗2molNaOH
d．能发生银镜反应。
（5）兔耳草醛（
）也是一种重要的香料，主要用于食品、化妆品等工业中。请设计合理方案，以对异丙基苯甲醛（
）和丙醛为原料合成兔耳草醛（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。
提示：①2CH3CHO
CH3CH（OH）CH2CHO
CH3CH=CHCHO
②合成过程中无机试剂任选；
③合成路线流程图示例如下：
。
硫酸铜是一种重要的化工原料，工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
（1）工业上生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿，高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式；实验发现：CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低，原因是。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧，废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl，HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出，进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式。
（2）测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为：
步骤1：准确称量一个洁净、干燥的坩埚；
步骤2：将一定量的硫酸铜晶体试样研细后，放入坩埚中称重
步骤3：将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；
步骤4：将步骤3中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重：
步骤5：；
步骤6：根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
（3）已知硫酸铜品体受热可以逐步失去结品水，温
度升高还町以分解生成铜的氧化物。观取25．0g CuSO4·5H2O品体均匀受热，缓慢升温至1200℃并恒温1小时，实验测得固体残留率（剩余固体的质量／原始固体质量）与温度的关系如下图所示：
在110℃时所得固体的成分为；在1200℃并恒温1小时，反应所
得气态产物除去水后，物质的量为。（填字母）
| A．0 mol | B．0．1mol | C．0．125mol | D．大于0．125mol |
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol-1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）；△H="-905" kJ·mol-1
2H2（g）十O2（g）=2HO（g）：△H=--483．6 kJ·mol-1
则N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）的△H=。
（2）在一定条件下，将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应情况如图1所示：
①求5min内的平均反应速率v（NH3）；
②达到平衡时NH3的体
积分数为。
（3）近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它
内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨（装置如图2）。钯电极A
上发生的电极反应式是。
氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422℃，沸点1366，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水（含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成CuCl的工艺如下：
（1）A的化学式为。
（2）写出反应V的化学方程式。
（3）写出反应VI的离子方程式为。
（4）本工艺中可以循环利用的物质是（刚化学式表示）。
（5）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是。
（1）铝是一种重要的金属材料，铝热反应可以焊接钢轨，请写出铝在高温下与三氧化二铁反应的化学方程式
（2）某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：
①称取样品ag，将样品溶于足量的稀盐酸，过滤；
②滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，有关的离子方程式为：
③步骤②的滤液中通过足量的CO2气体，可产生Al（OH）3沉淀
④步骤③过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为bg，原样品中铝的质量分数为
（3）工业上，硅是在电炉中用炭粉还原二氧化碳硅制得的，写出该反应的化学方程式
，若往电炉中加入12g二氧化硅和足量炭粉的混合物，生成的气体在标准状况下的体积为。