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甲酸在有机化工中有广泛的用途，工业上可有多种途径来制备甲酸。回答下列问题：
(1)利用光催化制甲酸原理如图所示。
该装置能量转化方式为___。
(2)另一种以Ru化合物为催化剂，用H2和CO2制取甲酸的反应机理如下：
第一步：Ru(OH)2+2H2⇌RuH2+2H2O 快速平衡
第二步：RuH2+2CO2→Ru(OOCH)2 慢反应(近似认为不影响第一步反应的平衡)
第三步：Ru(OOCH)2+2H2O→2HCOOH+Ru(OH)2 快反应
下列表述正确的是___ (填序号)。
A．平衡时v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)
B．反应的中间产物只有Ru(OOCH)2
C．第二步反应中RuH2与CO2的碰撞仅部分有效
D．第三步反应的活化能较低
(3)CO2加氢也可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图：
反应CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g)的焓变△H=___kJ·mol-1。
②温度为T1℃时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g) K=2
实验测得：v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=___(以k正表示)。
③当温度改变为T2℃时，k正=1.9k逆，则T2℃时平衡压强___T1℃时平衡压强(填“＞”“＜”或“=”)，理由是___。
(4)甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸，目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：___。
②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是___。
(5)T℃，甲酸与醋酸钠溶液反应：HCOOH+CH3COO- ⇌HCOO-+CH3COOH，该反应的平衡常数为12.5，则该温度下醋酸的电离常数Ka(CH3COOH)=___(T℃时甲酸的电离常数为2×10-4)。
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乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。
（一）制备苯乙烯（原理如反应I所示）：
（1）部分化学键的键能如下表所示：
根据反应I的能量变化，计算x= ____。
（2）工业上，在恒压设备中进行反应I时，常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学一平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
（3）从体系自由能变化的角度分析，反应I在____（填“高温”或“低温”）下有利于其自发进行。
（二）制备α-氯乙基苯（原理如反应II所示）：
（4）T℃时，向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min时达到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示：
①0—5 min内，以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____ 。
②T℃时，该反应的平衡常数K=____ 。
③6 min时，改变的外界条件为________。
④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HC1的浓度变化曲线（曲线上标明Cl2和HC1）；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
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乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。
（一）制备苯乙烯（原理如反应I所示）：
（1）部分化学键的键能如下表所示：
根据反应I的能量变化，计算x= ____。
（2）工业上，在恒压设备中进行反应I时，常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
（3）从体系自由能变化的角度分析，反应I在____（填“高温”或“低温”）下有利于其自发进行。
（二）制备α-氯乙基苯（原理如反应II所示）：
（4）T℃时，向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min时达到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示：
①0—5 min内，以HCl表示的该反应速率v(HCl)=_____________。
②T℃时，该反应的平衡常数K=_____________。
③6 min时，改变的外界条件为_____________。
④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HCl的浓度变化曲线（曲线上标明Cl2和HC1）；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
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草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂的制备。用含钴废料（主要成分为
，还含有一定量的
、
、
、
、
等）制备草酸钴晶体
的工业流程如下图所示。请回答下列问题：
已知：①草酸钴晶体难溶于水
②
为有机物（难电离）
③相关金属离子
形成氢氧化物沉淀的
范围如下：
| 金属离子 | 
| 
| 
| 
|
| 开始沉淀的 | 7.5 | 2.7 | 3.4 | 6.9 |
| 沉淀完全的 | 9.0 | 3.7 | 4.7 | 8.9 |
（1）滤渣Ⅰ的成分_______。
（2）
是一种绿色氧化剂，写出加入后溶液中发生的主要反应的离子方程式______。
（3）加入氧化钴调节浸出液的的范围是______。
（4）加入有机溶剂的目的是______。
（5）若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应
将
转化为
____（填“能”或“不能”），说明理由：______。（已知
，
）
（6）为测定制得的草酸钴晶体样品的纯度，现称取样品
，先用适当试剂将其转化，稀释后得到纯净的草酸铵溶液
。移取
该溶液加入过量的稀硫酸酸化，用
高锰酸钾溶液滴定，当溶液由__________（填颜色变化），消耗高锰酸钾溶液
，计算草酸钴晶体样品的纯度为__________
。（用含
、
、
的代数式表示）（已知
的摩尔质量为
）
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水合肼
是重要的化工原料，广泛地应用于医药、农药、染料等。其在工业上常利用尿素氧化法制备，反应原理为
。某同学在实验室模仿工业制备方法制备
。回答下列问题：
(1)
溶液的制备，装置如图所示。
①实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的离子方程式为_________________。
②实验需要用到
的NaOH溶液，配制该溶液所需玻璃仪器除量筒外还有_____。
③锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________________________。
④因后续实验需要，需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液中NaOH的浓度。利用所提供试剂，设计实验方案：____________________________所提供的试剂有：
溶液、
溶液、
的盐酸、酚酞试液。
(2)水合肼的制备，装置如图所示。
实验步骤：控制反应温度
加热装置已省略
，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应后，持续加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集
馏分于锥形瓶中。已知
。分液漏斗中的溶液是_________
填“
溶液”或“NaOH和NaClO混合溶液”
，选择的理由是___________。
(3)馏分中水合肼含量的测定。
称取馏分
，加入适量的
固体滴定过程中，控制溶液的pH保持在
左右，加水配成
溶液，移出
，用的
溶液滴定。实验测得消耗溶液的平均值为
，馏分中水合肼的质量分数为_____。已知：
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乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
（1）工业上，在恒压设备中进行反应I时，常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为 。
（2）从体系自由能变化的角度分析，反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):
（3）T℃时，向10 L恒容密闭容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min时达到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示：
①0—5 min内，以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____ 。
②T℃时，该反应的平衡常数K=____ 。
③6 min时，改变的外界条件为________。
④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充入1mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯 和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HCl的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HCl)；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2 表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
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苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂，也可广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。主要实验装置(回流搅拌装置)如图所示：
反应原理：
+2KMnO4→
+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl→
+KCl
实验方法：将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于三颈烧瓶中，在90℃时反应一段时间后，停止反应，按如图流程分离出苯甲酸并回收未反应的甲苯。
(1)无色液体A的结构简式为___，操作Ⅱ为___；
(2)如果滤液呈紫色，要先加饱和亚硫酸钾溶液，过滤后再进行操作Ⅰ。加饱和亚硫酸钾溶液的目的是___，写出该反应的离子方程式：___；
(3)冷却水应该从冷凝管___(填“a”或“b”)口流入；
(4)要由“水层”得到苯甲酸晶体，应进行下列操作，正确的操作顺序是___(填选项字母)：
A.酸化 B.过滤 C.蒸发浓缩 D.冷却结晶
(5)纯度测定：称取1.22g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，用KOH溶液进行滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，则产品中苯甲酸的质量分数为__。
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肼（
，无色液体）是一种用途广泛的化工原料。实验室中先制备次氯酸钠，再用次氯酸钠溶液和氨反应制备肼并验证肼的性质。实验装置如图所示。
已知：
。当温度超过40℃时，
与
溶液反应生成
。
回答下列问题：
（1）装置B的作用是______________。
（2）为控制D装置中的反应温度，除用冷水浴外，还需采取的实验操作是_________。
（3）当三颈烧瓶中出现黄绿色气体时立即关闭分液漏斗活塞、移去酒精灯、关闭
。此时装置C的作用是_______________。
（4）将D装置水槽中的冷水换为热水，把三颈烧瓶中黄绿色气体赶走后，打开
，通入
，使其与
溶液反应制取肼。理论上通入三颈烧瓶的和的最佳物质的量之比为______。
（5）请从提供的下列试剂中选择合适试剂，设计合理的实验方案验证肼的还原性（说明操作、现象和结论）。____________。
①淀粉-
溶液 ②稀硫酸（酚酞） ③
④
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水合肼(N2H4•H2O)是一种强还原性的碱性液体，是一种用途广泛的化工原料，实验室用如图装置制备（部分装置省略）。回答下列问题：
(1)步骤1关闭K2、K3，打开K1，制备NaClO；步骤2关闭______，打开_______，通入N2一段时间；关闭K3，打开K2，通入NH3，制备N2H4•H2O。
(2)盛放碱石灰的仪器的名称为____________,碱石灰的作用_________________。
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是______________________。
(4)本装置中制备氨气的化学方程式是____________________________。
(5)NH3与 NaClO反应生成N2H4•H2O的化学方程式为______________________。
(6)已知：N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，实验室用碘标准溶液测定N2H4•H2O粗产品的纯度。若称取N2H4•H2O粗产品(其它杂质不与I2反应)2.000g，加水配成250.00mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，滴加几滴淀粉溶液，用0.3000mol•L-1的碘标准溶液进行滴定，碘标准溶液盛放在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。达到终点的现象是___________。实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00mL，则粗产品中水合肼的质量分数为________。
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（15分）苯甲酸广泛用于医药、食品、染料、化工等领域。以下是实验室制备苯甲酸的一种方法。
反应原理：
实验步骤：
①下图组装反应装置（冷凝水、夹持及加热装置未画出），并在三颈烧瓶中依次加入120mL水、9.4g高锰酸钾和3.0mL甲苯。
②将三颈烧瓶中的混合液体搅拌、加热至沸腾，直到甲苯完全反应。
③趁热过滤反应混合物。若滤液呈紫色，则需加入适量的亚硫酸氢钠溶液至紫色褪去后再过滤，用热水洗涤滤渣，洗涤液合并至滤液中。
④用冰水冷却滤液，然后用浓盐酸酸化，过滤，用少量冷水洗涤滤渣，得到苯甲酸粗产品，经重结晶得到精制的苯甲酸。
回答下列问题：
（1）三颈烧瓶所盛液体体积通常占其容积的1/3--2/3，则本实验应选择的三颈烧瓶规格为 （填字母序号）。
A．100 mL B．250 mL C．500 mL D．1000 mL
（2）判断甲苯己完全反应的现象是 、回流液不再出现油珠。
（3）实验步骤④中，用少量冷水而不用热水洗涤滤渣的目的是 ；苯甲酸粗产品除了可用重结晶法精制外，还可用 法。
（4）写出碱性高锰酸钾溶液与亚硫酸氢钠反应生成黑色沉淀的离子方程式 。
（5）精制的苯甲酸纯度测定：称取1.220g样品，用稀乙醇溶解并配成100 mL溶液，分别取25.00mL溶液，用0.1000 mo1·L－1NaOH标准溶液滴定，三次滴定消耗NaOH溶液的体积分别为V1=24.70mL．V2=24.80 mL．V3= 25.80mL。
①配制溶液时用稀乙醇而不用蒸馏水作溶剂的原因是 。
②若用酚酞作指示剂，确定滴定终点的现象是 。
③产品的纯度为 。
，还含有一定量的
、
、
、
、
等）制备草酸钴晶体
的工业流程如下图所示。请回答下列问题：
为有机物（难电离）
形成氢氧化物沉淀的
范围如下：
是一种绿色氧化剂，写出加入
将
转化为
____（填“能”或“不能”），说明理由：______。（已知
，
）
，先用适当试剂将其转化，稀释后得到纯净的草酸铵溶液
。移取
该溶液加入过量的稀硫酸酸化，用
高锰酸钾溶液滴定，当溶液由__________（填颜色变化），消耗高锰酸钾溶液
，计算草酸钴晶体样品的纯度为__________
。（用含
、
、
的代数式表示）（已知
的摩尔质量为
）
是重要的化工原料，广泛地应用于医药、农药、染料等。其在工业上常利用尿素氧化法制备，反应原理为
。某同学在实验室模仿工业制备方法制备
。回答下列问题：
溶液的制备，装置如图所示。
的NaOH溶液，配制该溶液所需玻璃仪器除量筒外还有_____。
溶液、
溶液、
的盐酸、酚酞试液。
加热装置已省略
，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应后，持续加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集
馏分于锥形瓶中。已知
。分液漏斗中的溶液是_________
填“
溶液”或“NaOH和NaClO混合溶液”
，选择的理由是___________。
，加入适量的
固体
左右
溶液，移出
，用
溶液滴定。实验测得消耗
，馏分中水合肼
+2KMnO4→
+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl→
+KCl
，无色液体）是一种用途广泛的化工原料。实验室中先制备次氯酸钠，再用次氯酸钠溶液和氨反应制备肼并验证肼的性质。实验装置如图所示。
。当温度超过40℃时，
与
溶液反应生成
。
。此时装置C的作用是_______________。
，通入
，使其与
溶液反应制取肼。理论上通入三颈烧瓶的
溶液 ②稀硫酸（酚酞） ③
④