CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：
已知：
①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题：
（1）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 
。
（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 ；
（3）操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。
（4）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
（5）为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 （任写1点）。
(16分)化学反应的能量变化、速率、限度是化学研究的重要内容。
（1）有关研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH，但测定实验难进行。设计下图可计算得到：
①ΔH0（填>、<或=）
②ΔH =
（用图中其它反应的反应热表示）
（2）甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它们的一些性质如下：
| 物质 |
HCOOH |
CH3OH |
HCOOCH3 |
| 主要 性质 |
无色液体，与水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) |
无色液体，与水互溶 |
无色液体，在水中溶解度小，与醇互溶 |
工业制备甲酸原理：HCOOCH3(l) + H2O(l) 
HCOOH(l) + CH3OH(l)，反应吸热，但焓变的值很小。常温常压下，水解反应速率和平衡常数都较小。
①工业生产中，反应起始，在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇，从反应速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇对甲酸甲酯水解的影响。
甲醇：。
甲酸：。
某小组通过试验研究反应HCOOCH3转化率随时间变化的趋势，在温度T1下，采用酯水比为1:2进行实验，测得平衡是HCOOCH3的转化率为25%。
②预测HCOOCH3转化率随时间的变化趋势并画图表示。
③该反应在温度T1下的平衡常数K=。
（保留两位有效数字）
（3）HCOOH成为质子膜燃料电池的燃料有很好的发展前景。
写出该燃料电池的电极反应式：
。
(16分)对二甲苯（英文名称p-xylene，缩写为PX）是一种低毒化合物，也是聚酯工业的重要原料，主要用于生产对苯二甲酸（PTA），对苯二甲酸再和乙二醇（EG）反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。国内对二甲苯产量增长步伐放缓，供应缺口加大，近一半的PX依靠进口。以PX为主要原料生产PET的一种路线如下：
（1）PX可以发生的反应类型有加成反应、、。（填反应类型）
（2）PX的核磁共振氢谱有组峰，峰面积之比为。
（3）反应②的化学方程式为。（不用注明条件）
（4）PX的来源之一是煤的干馏。已知煤干馏副产物煤焦油主要成分有苯、甲苯、混合二甲苯、酚类等，从煤焦油中分离提纯对二甲苯的方法是。
（5）“甲苯甲醇烷基化”制备对二甲苯是一条增产PX的新工艺路线：
写出该反应的化学方程式：。（不用注明条件）
（6）PTA的一种同分异构体X与其含有相同官能团，且其苯环上的一氯取代物有两种，写出化合物X与1,3-丙二醇形成最简单环酯的结构简式：。
海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：
| 成分 |
含量/(mgL－1) |
成分 |
含量/(mgL－1) |
| Cl－ |
18980 |
Ca2+ |
400 |
| Na+ |
10560 |
HCO3- |
142 |
| SO42 |
2560 |
Br－ |
64 |
| Mg2+ |
1272 |
电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴（阳）
离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。
①阳极主要电极反应式是。
②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有和CaCO3，
生成CaCO3的离子方程式是。
③淡水的出口为（填“a”、“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：
①提取溴的过程中，经过2次Br－→Br2转化的目的是，吸收塔中发生反应的离子方程式是。解释通空气的目的是。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为
L（忽略Cl2溶解,溴的相对原子质量：80）。
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：
____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________，氧化产物是_________________
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+ 2H2（g）
CH3OH（g）△H1＝－116 kJ·mol－1
①已知：
△H2＝－283 kJ·mol－1
△H3＝－242 kJ·mol－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为；
②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：
ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K=。
③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示：
| 0min |
5min |
10min |
|
| CO |
0.1 |
0.05 |
|
| H2 |
0.2 |
0.2 |
|
| CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是；且该条件所改变的量是。
邻羟基桂皮酸是合成香精的重要原料，下为合成邻羟基桂皮酸的路线之一：
试回答下列问题：
（1）化合物Ⅰ的名称是；化合物II→化合物III 的有机反应类型:；
（2）化合物III 在银氨溶液中发生反应化学方程式:；
（3）有机物 X 为化合物IV的同分异构体，且知有机物X 有如下特点：
①苯环上的氢有两种，②能与NaHCO3反应放出气体，③能发生银镜反应。
请写出两种化合物X的结构简式_____________________、___________________________
（4）下列说法正确的是；
| A．化合物I遇氯化铁溶液呈紫色 |
| B．化合物II能与NaHCO3溶液反应 |
| C．1mol化合物IV完全燃烧消耗 9.5molO2 |
| D．1mol化合物III最多能与3 molH2 反应 |
（5）有机物R（C9H9ClO3）经过反应也可制得化合物IV，则 R 在NaOH 醇溶液中反应的化学方程式为。