12．苯乙酸是有机合成的中间产物，下面是它的一种实验室合成路线：
+H₂O+H₂SO₄$\stackrel{100～130℃}{→}$+NH₄HSO₄
制备苯乙酸的装置示意图如下（加热和夹持装置等略）：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．
回答下列问题：
（1）在250mL三口瓶a中加入70mL 70%的足量的硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸．
（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液，然后升温至130℃继续反应．在装置中，仪器B的作用是滴加苯乙腈；仪器c的名称是球形冷凝管，其作用是回流．
（3）反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．加入冷水的目的是便于苯乙酸析出．
下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE（填标号）．
A．分液漏斗B．漏斗C．烧杯D．直形冷凝管E．玻璃棒
（4）提纯粗苯乙酸的方法是重结晶，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是94.6%．

11．苯甲酸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．
反应原理：

实验方法：一定量的甲苯和KMnO₄溶液在 100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．

已知：苯甲酸分子量122，熔点 122.4℃，在 25℃和 95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
（1）操作Ⅰ为分液，操作Ⅱ为蒸馏．
（2）无色液体A是甲苯
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔．
该同学推测白色固体B是苯甲酸与少量KCl的混合物．
①欲从混合物中提纯苯甲酸，应进行的操作是重结晶，具体过程包括：加入适量蒸馏水→加热溶解→冷却结晶→过滤、洗涤、干燥．
②在①提纯过程中，应用冷水对晶体进行洗涤，洗涤的目的是除去晶体表面附着的KCl（杂质），提高晶体纯度，如何检验洗涤已经完全：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤完全．
③欲检验经过①提纯后的固体是否纯净，可以采用的实验方法是测定固体熔点，如果固体纯净，对应的现象是白色晶体在122.4℃左右完全熔化．
（4）将提纯后的苯甲酸进行核磁共振氢谱分析，可以得到4种峰，峰面积之比为2：2：1：1．

10．氮氧化物废气是一种毒性很大的黄烟，不经治理通过烟囱排放到大气中，对生态环境和人类健康带来较大的威胁．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假设不含N₂O₄），常见处理法有：
（1）可用氨催化吸收法处理NO_x，反应原理如下：4xNH₃+6NO_x$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$（2x+3）N₂+6xH₂O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图1

①装置A中发生反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②装置D中碱石灰的作用是除去气体中含有的水蒸气．
（2）用Na₂CO₃溶液吸收法处理NO_x．
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应．
NO+NO₂+Na₂CO₃═2NaNO₂+CO₂　   （Ⅰ）
2NO₂+Na₂CO₃═NaNO₂+NaNO₃+CO₂　（Ⅱ）
①当NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收时，x的值不可能是D（填字母）．
A．1.9　　　B．1.7　　　C．1.5    D．1.3
②用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO_x，每产生22.4L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则NO_x中的x值为1.875．
（3）用固体氧化物电解池通过电解方式分解NO_x．当以Pt作电极时，固体氧化物电解池还原NO示意图如图2．
298K时，有关实验数据如下，（化学反应消耗的电能占总电能的80%）

实验序号	B极气体	电路中通过电子	消耗总电能	生成N2
实验1	NO	1mol	a KJ	0.25mol
实验2	NO和空气 （不考虑NO2）	1mol	a KJ	0.09mol

（实验所得数据均为多次平行试验的平均值）
①根据实验组1数据，NO分解的热化学方程式2NO（g）=N₂（g）+O₂（g）△H=+3.2akJ•mol^-1
②实验组2明显比实验组1生成的N₂少，其原因用电极反应式表示为O₂+4e^-=2O^2-或2NO₂+8e^-=4O^2-+N₂．

9．已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线X表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b和d．
（2）①前10min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂）=0.04mol•L^-1•min^-1
②0～15min，反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数K_b=$\frac{10}{9}$．
③25min～35min时，反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数K_d=K_b（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是增大NO₂的浓度（用文字表达），若要达到使NO₂（g）的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是BD．
A．加入催化剂 B．缩小容器体积
C．升高温度 D．加入一定量的N₂O₄．

8．苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂，实验室制备苯甲酸的反应如图1，装置示意图如图2：

实验时将一定量的甲苯和KMnO₄溶液置于A中，在100℃时，反应一段时间，再停止反应，并按如图3流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.17g和6.8g；回答下列问题：
（1）装置A的名称是三颈烧瓶．
（2）装置B的作用是冷凝回流，提高反应物利用率，进水口是a（填“a”或“b”）．
（3）操作Ⅰ所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；操作Ⅱ的名称为蒸馏．
（4）加入少量无水Na₂SO₄ 的目的是干燥有机层．
（5）若操作Ⅰ后，所得水层呈紫色，要先加足量的亚硫酸氢钾（KHSO₄ ）溶液，然后再加入浓盐酸酸化，若无此操作会出现的危害是
过量的高锰酸钾氧化盐酸，产生氯气．
（6）纯度测定：称取1.220g白色固体B，配成250mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为8×10^-4 mol．则产品中苯甲酸质量分数为80%．
（7）在操作Ⅲ中，需先蒸发浓缩，再冷却，过滤；如果未冷却即过滤，会使实验的产率偏低（填“高”或“低”），其原因是未冷却固体在热溶液中会溶解造成质量减小．

7．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如表：
按下列合成步骤回答问题：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸点/°C	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br₂；
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶     B．过滤      C．蒸馏      D．萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A.25mL          B.50mL          C.250mL         D.500mL
（5 ）写出a中反应的主要有机化学方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃、C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．

6．铁及其化合物有着广泛用途．
（1）将饱和三氯化铁溶液滴加至沸水中可制取氢氧化铁胶体，写出制取氢氧化铁胶体的化学方程式FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl．
（2）含有Cr₂O₇^2-的废水有毒，对人畜造成极大的危害，可加入一定量的硫酸亚铁和硫酸使Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，该反应的离子方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．然后再加入碱调节溶液的pH在6-8 之间，使Fe³⁺和Cr³⁺转化为Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀而除去．
（3）铁镍蓄电池又称爱迪生蓄电池，放电时的总反应为Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，充电时阳极附近的pH降低（填：降低、升高或不变），放电时负极的电极反应式为Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂．
（4）氧化铁是重要的工业原料，用废铁屑制备氧化铁流程如下：

①铁屑溶于稀硫酸温度控制在50～80⁰C的主要目的是加快反应速率、增大FeSO₄的溶解度．
②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式为4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
③FeCO₃沉淀表面会吸附S0₄^2-，需要洗涤除去．
洗涤FeCO₃沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流下，重复操作2至3次．
判断沉淀是否洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再滴加BaCl₂溶液，若无沉淀生成则表明沉淀已洗净，反之表明没有洗净．

5．NaCN为剧毒无机物．某化学兴趣小组查阅资料得知，实验室里的氰化钠溶液可使用硫代硫酸钠溶液进行统一解毒销毁，他们开展了以下三个实验，根据要求回答问题：
实验Ⅰ．硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃?5H₂O）的制备
已知Na₂S₂O₃•5H₂O对热不稳定，超过48℃即开始丢失结晶水．现以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，反应原理为：
①Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂
②Na₂S+SO₂+H₂O=Na₂SO₃+H₂S
③2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O
④Na₂SO₃+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃
（1）将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体，在分液漏斗中注入C（填以下选择项的字母），并按如图安装好装置，进行反应．
A．稀盐酸      B．浓盐酸      C．70%的硫酸      D．稀硝酸
从以上反应可知Na₂S 与Na₂CO₃的最佳物质的量比是2：1．
（2）pH小于7即会引起Na₂S₂O₃溶液的变质反应，会出现淡黄色混浊．反应约半小时，当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．如果SO₂通过量，发生的化学反应方程式为Na₂S₂O₃+SO₂+H₂O=2NaHSO₃+S↓．
（3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na₂S₂O₃?5H₂O的歩骤为

为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低，过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质；
操作②是蒸发浓缩，冷却结晶；操作③是抽滤、洗涤、干燥．
Ⅱ．产品纯度的检测
（1）已知：Na₂S₂O₃?5H₂O的摩尔质量为248g/mol；2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆．取晶体样品ag，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液vmL，则该样品纯度是$\frac{0.496v}{a}$%
Ⅲ．有毒废水的处理
化学兴趣小组的同学在配备防毒口罩，橡胶手套和连衣式胶布防毒衣等防护用具以及老师的指导下进行以下实验：
向装有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2ml0.1mol/L 的Na₂S₂O₃溶液，两反应物恰好完全反应，但没有明显实验现象，取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl₃溶液的小烧杯，溶液呈现血红色，请写出Na₂S₂O₃解毒的离子反应方程式CN^-+S₂O₃^2-=SCN^-+SO₃^2-．

4．利用甲烷与氯气发生反应制取盐酸的设想，在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据要求填空：
（1）装置A中反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B装置有三种功能：
①控制气流速度；②使气体混合均匀；③干燥气体．
（3）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式CH₄+2Cl₂$\stackrel{hv}{→}$C+4HCl．
（4）D装置中的石棉上均匀附着湿润的KI粉末，其作用是吸收未反应的氯气，E装置的作用是吸收HCl，防止倒吸．
（5）装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为分液；
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，写出尾气中的主要成分是AB．
（填编号）
A．CH₄         B．CH₃Cl       C．CH₂Cl₂      D．CHCl₃       E．CCl₄
（6）实验之余，该学习小组进一步探究甲烷与氯气反应的条件．

通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气（体积比为1：4）混合气体（Ⅰ、Ⅱ），Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，I瓶放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）．按上图安装好装置，并夹紧弹簧夹a和b．过一段时间，打开弹簧夹a、b，Ⅰ、Ⅱ中观察到现象是在I瓶中：颜色逐渐变浅，且有油状液体产生，出现白雾，并可以看见水倒吸入I瓶中．

3．高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化性．
（1）已知：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有杀菌消毒、吸附悬浮物．同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH=11.50的溶液．
（2）高铁酸钾有以下几种常见制备方法：

干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
湿法	强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
电解法	制备中间产物Na2FeO4，再与KOH溶液反应

①干法制备K₂FeO₄的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1．
②湿法制备中，若Fe（NO₃）₃加入过量，在碱性介质中K₂FeO₄与Fe³⁺发生氧化还原反应生成K₃FeO₄，此反应的离子方程式：2FeO₄^2-+Fe³⁺+8OH^-=3FeO₄^3-+4H₂O．
③制备中间产物Na₂FeO₄，可采用的装置如图所示，则阳极的电极反应式为Fe+8OH^--6e^-═FeO₄^2-+4H₂O．
（3）比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电，其总反应为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O $?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，放电时负极材料为Zn，正极反应为：FeO₄^2-+4H₂O+3e^-═Fe（OH）₃+5OH^-；．
（4）25℃时，CaFeO₄的Ksp=4.54×l0^-9，若要使1000L，含有2.0×l0^-4mol•L^-lK₂FeO₄的废水中的c（FeO₄^2-）有沉淀产生，理论上至少加入Ca（OH）₂的物质的量为2.27×10^-2mol．