2013年化工工程師物料能量平衡試題及解析3

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　　1-4 在利用硫化礦提煉鋅時，硫酸是副產(chǎn)物。該礦中含ZnS 65%(質(zhì)量百分數(shù)，下同)，其他35%為惰性物質(zhì)。生產(chǎn)過程如下反應(yīng)方程所示，最后可以得到98%的硫酸，硫的回收率為99%，每天處理硫化礦186t。

　　反應(yīng)方程式為

　　則每天需要水的量是( )。

　　A.24.67 t

　　B.22.2 t

　　C.2.47 t

　　D.24.92 t

　　答案：1-4 A

　　A.答案正確。

　　根據(jù)反應(yīng)方程式可知當(dāng)1摩爾的ZnS反應(yīng)時，就可以產(chǎn)生1摩爾的H2SO4即可以產(chǎn)生98%的H2SO4 100 g。

　　根據(jù)題意硫的回收率為99%，再進行計算。

　　(1)每天處理186 t礦石，則內(nèi)含ZnS量為

　　186×1000×0.65=120900 kg

　　實際反應(yīng)能得到硫酸的ZnS量為120900×0.99=119691 kg

　　119691 kg ZnS為1233.9kmol，即可生成1233.9 kmol H2SO4，質(zhì)量為120922.2kg，可以得到 98%的硫酸

　　(2)用水量計算：吸收SO3形成H2SO4用水量為1233.9×18=22.2 t，形成98% H2SO4用水量為123390.0-120 922.2=2.47 t

　　每天消耗水量為22.2+2.47=24.67 t

　　B.答案錯誤：將生成的H2SO4的摩爾數(shù)看作所需要的水的摩爾數(shù)，即1233.9×18=22.2 t，沒有計算形成98%硫酸時需要水量。

　　C.答案錯誤：計算時沒有考慮吸收SO3形成100%H2SO4時消耗水量，即只計算形成98%時的水量為123390.0-120922.2=2.47 t。

　　D.答案錯誤：計算過程中沒有考慮題中給的硫的回收率為99%，即每天處理186 t ZnS。含ZnS為186×1000×0.65=120900 kg。ZnS摩爾數(shù)為1246.4 kmol，則需要水量為1246.4×18=22.43 t和2.49之和即24.920 t。

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