1.определить расходный коэффициент сырья na2co3, который содержит 10% примесей для получения naoh. 2.сколько чистого сырья na2so4 нужно затратить, если при 90%-ном выходе продукта получили 47,7 кг na2co3 ? 3.рассчитать возможный выход naoh из 53 кг na2co3, если сырье содержит 10% примесей.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для получения 1 т гидроксида натрия из сырья с 10% примесей расходный коэффициент карбоната натрия составляет 1,472, для получения 47,7 кг карбоната натрия при 90%-ном выходе требуется 71 кг чистого сульфата натрия, а из 53 кг технической соды можно получить 36 кг гидроксида натрия. ️ Шаг 1: Определение расходного коэффициента Na2CO3cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 Для расчета расходного коэффициента ( kрасхk sub р а с х end-sub) используем уравнение реакции каустификации: Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 plus cap C a open paren cap O cap H close paren sub 2 right arrow 2 cap N a cap O cap H plus cap C a cap C cap O sub 3Молярные массы веществ: M(Na2CO3)=106cap M open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren equals 106 г/моль, M(NaOH)=40cap M open paren cap N a cap O cap H close paren equals 40 г/моль. Теоретический расходный коэффициент на 1 единицу массы NaOHcap N a cap O cap H составляет: kтеор=M(Na2CO3)2M(NaOH)=10680=1,325k sub т е о р end-sub equals the fraction with numerator cap M open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren and denominator 2 center dot cap M open paren cap N a cap O cap H close paren end-fraction equals 106 over 80 end-fraction equals 1 comma 325 Учитывая содержание примесей 10% (чистота сырья ω=0,9omega equals 0 comma 9), фактический расходный коэффициент: kпракт=kтеорω=1,3250,91,472k sub п р а к т end-sub equals the fraction with numerator k sub т е о р end-sub and denominator omega end-fraction equals the fraction with numerator 1 comma 325 and denominator 0 comma 9 end-fraction is approximately equal to 1 comma 472 ️ Шаг 2: Расчет массы чистого Na2SO4cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 Реакция получения карбоната натрия из сульфата (суммарно): Na2SO4+CaCO3+2CNa2CO3+CaS+2CO2cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap C a cap C cap O sub 3 plus 2 cap C right arrow cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 plus cap C a cap S plus 2 cap C cap O sub 2Соотношение молей Na2SO4Na2CO3=11cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 colon cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 equals 1 colon 1. Молярная масса M(Na2SO4)=142cap M open paren cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 142 г/моль. Сначала найдем теоретически необходимую массу продукта при 100%-ном выходе: mтеор(Na2CO3)=mпрактη=47,70,9=53 кгm sub т е о р end-sub open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren equals the fraction with numerator m sub п р а к т end-sub and denominator eta end-fraction equals the fraction with numerator 47 comma 7 and denominator 0 comma 9 end-fraction equals 53 кг Масса необходимого чистого сульфата натрия: m(Na2SO4)=mтеор(Na2CO3)M(Na2SO4)M(Na2CO3)=53142106=71 кгm open paren cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals the fraction with numerator m sub т е о р end-sub open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren center dot cap M open paren cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 close paren and denominator cap M open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren end-fraction equals the fraction with numerator 53 center dot 142 and denominator 106 end-fraction equals 71 кг ️ Шаг 3: Расчет выхода NaOHcap N a cap O cap H из технического сырья Масса чистого карбоната натрия в 53 кг сырья с 10% примесей: m(Na2CO3)=53(10,1)=530,9=47,7 кгm open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren equals 53 center dot open paren 1 minus 0 comma 1 close paren equals 53 center dot 0 comma 9 equals 47 comma 7 кгКоличество вещества Na2CO3cap N a sub 2 cap C cap O sub 3: n(Na2CO3)=47,7106=0,45 кмольn open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren equals the fraction with numerator 47 comma 7 and denominator 106 end-fraction equals 0 comma 45 кмоль Согласно уравнению реакции из Шага 1, n(NaOH)=2n(Na2CO3)=0,9n open paren cap N a cap O cap H close paren equals 2 center dot n open paren cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 close paren equals 0 comma 9 кмоль. Масса NaOHcap N a cap O cap H: m(NaOH)=nM=0,940=36 кгm open paren cap N a cap O cap H close paren equals n center dot cap M equals 0 comma 9 center dot 40 equals 36 кг Ответ:

  1. Расходный коэффициент: 1,472.
  2. Масса чистого Na2SO4cap N a sub 2 cap S cap O sub 4: 71 кг. Возможный выход NaOHcap N a cap O cap H: 36 кг.

Нужно ли произвести аналогичный расчет с учетом потерь на стадии фильтрации или при другой концентрации основного вещества?

Форма ответа

Ваш аватар