Материал: Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

В реакцию встуnило · .134,4 г = 6 моль газовой смеси, и образова-

22,4 Г/МОЛЬ

лось 8 моль СО2 • Изменение колИчества веществ исходной смеси. равно

8 - 6 =2 (моль) Следовательно, z = 2 моль , и ~ем .С2Н6 =44,8 л .

595. Обозначения:

Объемные доли (в долях единицы)

н2

х,

сн..

У.•

со

z,

их сумма

X+y+z=l

Масса 1 моль смеси газов

, 0,857 г;л ·22,4 л/моль= 19,2 г;моль

Масса Н2 ·в 1 моль смеси

·2х,

масса СН4 в 1 моль смеси

16 у,

масса СО $ 1 моль ~меси

28 z,

и_х сумма·

2x+16y+28z=19,2.

Уравнения реакЦий горения:

"0,6%

2Н2+О2 =2Н20;

v 2g

CH,t+202 =2Н20+С02 ;

0,5•

2С0+ 0 2 = 2С02

Общий объем кислорода, затраченного на сжИгание 1 л газовой смеси

0,5х + + 0,5z (л).

Расчет объема кислорода в воздухе: 0,21·4,52 n=0,95 л.

Алгебраическое уравнение: О,5х + +0,5z =О,95 .

Решение системы уравиеиий:

x.+·y+z=1,

{х+Ву+ 1.4z=9,6, x+4y+z=1,9,

х=0,2; у=О,З; z=O,\?

Состав смеси: 20 % H:i , 30 % СН4 , 50 % СО.

596. w(C0)=63,64% об.; w(02 )=36,36% об.

598. Исходная смесь: w(N0)=40% об.; w(02 )=60% об.

nолученная: w(N02 ) :=50%; w(02 ) ==50% об.

263

\

4 7. Вычисления по уравнениям реакций .

сучетом nрактического выхода продукта

599.Расчет массы HN03 :

m(HNQ8 )=: 0,65,1391 кг/м3 ·0,160 м3 = 144,7 кг HN03

Данные для определения вещества, находs'щеrосн в дедостатке:

m,V

50 м3

144,7 J(~

х

Уравнение реакции

NH3

+ HN03

"' NH4 N03

м, vm

22,4 м3/кмо.пь 63 кrjкмоль

80 J<Г/КМОЛЬ

Оnределение вещества, находящегося в недостатке:

 

 

'

 

 

NH3

 

HN03

 

50 м3

 

144,7 кг

 

 

22,4 м3 /кмоль 2,23 кмоль

<

63 кг/кмоль

2,30

кмоль

Недостаток

 

Избыток·

 

Расчет теоретически возможной массы аммиачной селитры: .

w~

х

3

~

------ =

, откуда х=178,6 кг.NH4l'I0

 

22,4 м3;кмоль

80 .кг/кмоль\

 

 

Расчет вых·ода аммиачной селитры:

Т]= 142,3 кг ·100%~80%

178,6 кг

600. Расчет теоретически возможной массы хлороводорода:

58,5 кг

 

+

х

NaCJ +H2S04 =NaHS04

HCI

58,5 RГ/KMOJIЬ

 

36,5 КГ/КМОJIЬ

58,5 кг

х

1

, откуда х = 36,5 кг HCJ.

58,5 кг/кмолъ

36, 5 КГ/КМОЛЬ

..

Расчет практмчески возможной массы хлороводорода:

mnpaк• =ТJm,..,op =;0,68-3б,5.кг=24,8 кг HCI,

Расчет объема раств()ра хлороводорода:

V = _m-'-(H_C-'-1)

24,8 кг

=237 л.

pw

0,10-1047 кr;м3

 

264

601. Приведение объема аммиана k

н. у.:

R V:

PV

 

3

'

Vo = VT0 "'244,5 м

·273 К = 224, 0 мз.

_Q_Q_ =-- откуда

Т0

Т '

т

298 к

Вычисление массы ортофосфорной кислоты:

m{H3P04 )=;wm(p-p)=0,60·1,7 т=1;02 т НЗР04

Данные для определения вещества, наход.Ящегося в недостц:rке:

V,m '

224,0 м3

1020 кг

х

\

NH3

+ Н3РО4

= NH4H2P04

Уравнение реаttции

Vm,M

22,4 м3;кмоль

98 кt"/кмоль,

115 КГ/КМОJIЬ

Оnределение вещества, находя:щегося в неДостатке:

NH3

 

 

 

'•

Н3РО4

 

 

 

 

 

 

224,0 ~~

10

 

 

1020 кг

 

22,4 м3/кмоль

КМОЛЬ

<

98 КГ/КМОЛЬ =10,4

кмоль

Недостаток

 

 

i

Избыток

 

Ра~чет теоретически возможной массы моноаммофоса:

22,4 м3jкмоль

, х · , откуда х = 1150 кг NH

4H

2P04

115 КГ/КМОЛЬ

 

 

Расчет nрактически возможноЙ массы моноаммофоса:

тnракт = Т\lnreop =О,78 ·1150 кг= 897 кг NH4H2PO4

602. Стехиометрическая схема: NH3 ~ HN03

Данные для оnределения массы азотной кислоты:

т

1500 кг

х

Схема

NH_a~HN03

м

17 КI'/КМОЛЬ 63 КГ/КМОЛЬ

Расчет теоретически возможной массы азотной кислоты:.

--1-50-О_к_г_--

х

, откуда х = 5, б т HN03

17 КГ/КМОЛЬ

63 КГ/КМОЛЬ

.

,

Расчет nрактически возможной массы азотной кислоты:

'тпракт

ТJ=--- ~ тпракт.=0,72·5,6 т=4,0тНNОз.

ттеор

Расчет массы рас~вора азотной кИслоты:

m(p-p)= m(HNOз) =4,0 т =6,1 т НNОз., w, Q,65 ' ' '

265

''

Расчет объема раствора азотной кислоты:

V=~= 6100 кг =4,38 мзНNОз

Р 1391 КГ/М3

'

603. Стехиометрическая схема:

 

Са3 (РО4)2 --+2Н3РО4

 

Расчет теоретически ~оэможной массы фосфата кальция:

1t

 

1100 кr

 

 

 

 

Са3(РО4)2 -+ ~Н3РО4

 

 

 

21/1 Kr/fi:MOЛЬ

Р8 Кr(КI>tОЛЬ

 

 

х

 

 

500 кг

, откуда х = 5.<&8

кг Са3(РО4)2

----- =

 

КГ/КМОЛЬ

'215 КГ/КМОЛЬ

2·98

 

 

. <'

Расчет массы С&3 (РО4)2 с Добавкой на проиэводственные потерИ:

т(Са8(РО4)2)= 548 кг=668 кг.

0,82

Расчет массовой доли Са3 (РО4)2:

668 кг ·100% = 79%.

840кг

604.Уравнение реакции:

m,V

 

х

 

 

240 r

х

Уравнение реакции

СаС12

алектролиа

Са

+ Cl2

 

 

м, vm·

 

 

 

 

40 r/моль

22,4 .11/MOJIЬ

· Расчет объема хлора:

 

 

 

 

 

240 г

х

.

. '

 

 

----- =

.

, откуда х

=134

л Cl2

 

40 Г/МОЛЬ

22, 4 Л/МОЛЬ

 

 

 

 

 

Расчет практического выхода хлора:

 

 

 

134л

·

 

 

 

 

 

ТJ=--·100%=68%

 

 

 

 

 

198л

605.Уравнение реакции:

m,V

 

х

16,8 м3

 

 

.

 

Уравнение реакци~

NiS04 +ЩO <>nектролиа

~Ni +На + 0 2 +H2S04

r

 

 

22.4

м, vm

ll9

кr;кмоль

м~/кмоль

266

· Расчет теоретически возможной массы никеля:

 

.:r

16,8 м3

, откуда х = 44,25

-- : ------

22,4 М.3/КМОЛЬ

кг N1.

59

КГ/КМОЛЬ

 

·

Расчет практически возможной ма((СЫ никеля:

"'nракт i=.Т)m.,..,.,p =0, 77 ·44,25 КГ =34,07 КГ Ni.

606. Уравнения реакций:

z

4NH3 +702 =4N02+6H20;

11

4N02 +2Н20+02 =4HN03

Расчет массы nродукт!t окиСJiеиия аммиака·- оксида азота (IV):

'1000 кг

 

.:r

·, ОТкуда х:; 2, 7 т N02

------ =

 

4·17.кг;кмоль

 

4·46 кг;кмоль

.

.

С учетом выхода

 

 

 

 

m(N02 )=0,98·2,7 т=2,6 т N02

 

 

Расчет массы азотной кислотЫ:

 

 

 

26т

=

у

 

.

 

'

4·63 КJ::/КМОЛЬ

, откуда у=3,6 т HN03

4·46 КГ/КМОЛЬ

 

 

,

С учетом выхода

m(HN03 )=0,94·3,6 т=:'3,4 т HN03

Расчет массы раствора азотной .кислоты:

3,4 т -6 2

·.

 

0,55

- '

т.

 

607.-Стехиометрическая схема: S ~ H2S04

 

т

 

JC

405000 кr

 

Схема

s -- +

Kz804

 

м

 

32 KГ/KII'OJIIo

98 KГ/KIIOJIIo

Расчет теоретически требуемой массы се);)ы:

х'

405000

, откуда х = 132 т S .

32 КГ/КМОЛЬ

·98. КГ КМОЛЬ

 

1

 

Расчет массы серы с уЧетом производственных потерь:·

132 т=139 тs.

0,95

Расчет массы серного колчедана:

~=309т.

0,45

(1)

(2)

267