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专题12 最佳条件选择专练
1．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题： （1）CO2与CH4经催化重整，制得合成气： CH4(g)+ CO2(g)
2CO (g)+ 2H2(g)
①按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是________。
【答案】900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 【解析】
①根据图3得到，900℃时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900℃为反应最佳温度。
2．一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等 ②部分阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表
6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定，加热至110~120℃时失去结晶水变成无水氯化③CoCl2·钴。
(1)加萃取剂的目的是___________；金属离子在萃取剂中的萃取率与pH的关系如图，据此分析pH的最佳范图为___________(填字母序号)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5 【答案】 除去溶液中的Mn2+ B 【解析】
（1）根据流程图可知，存在Mn2+、Co2+金属离子的溶液中，加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，故选B。
3．镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料(LiNi1－x－y) Cox MnyO2)的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）溶液温度和浸渍时间对钻的浸出率影响如图所示：
则浸出过程的最佳条件是__________。 【答案】 75℃、30min 【解析】
（1）由图可知，在75℃、30min条件下钴的浸出率最高。
4．工业上以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如右图所示，为减少 MnS2O6 的生成，“浸锰”的适宜温度是_______。
(2)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃，温度不宜太高的原因是_______。 【答案】 90℃ 防止NH4HCO3受热分解，提高原料的利用率 【解析】
(1)分析图象可知温度在90℃以后MnS2O6的生成率较低，锰的浸出率较高，且温度较低节约能源，故浸锰