2013年化工工程师物料能量平衡试题及解析3

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　　1-4 在利用硫化矿提炼锌时，硫酸是副产物。该矿中含ZnS 65%(质量百分数，下同)，其他35%为惰性物质。生产过程如下反应方程所示，最后可以得到98%的硫酸，硫的回收率为99%，每天处理硫化矿186t。

　　反应方程式为

　　则每天需要水的量是( )。

　　A.24.67 t

　　B.22.2 t

　　C.2.47 t

　　D.24.92 t

　　答案：1-4 A

　　A.答案正确。

　　根据反应方程式可知当1摩尔的ZnS反应时，就可以产生1摩尔的H2SO4即可以产生98%的H2SO4 100 g。

　　根据题意硫的回收率为99%，再进行计算。

　　(1)每天处理186 t矿石，则内含ZnS量为

　　186×1000×0.65=120900 kg

　　实际反应能得到硫酸的ZnS量为120900×0.99=119691 kg

　　119691 kg ZnS为1233.9kmol，即可生成1233.9 kmol H2SO4，质量为120922.2kg，可以得到 98%的硫酸

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

　　每天消耗水量为22.2+2.47=24.67 t

　　B.答案错误：将生成的H2SO4的摩尔数看作所需要的水的摩尔数，即1233.9×18=22.2 t，没有计算形成98%硫酸时需要水量。

　　C.答案错误：计算时没有考虑吸收SO3形成100%H2SO4时消耗水量，即只计算形成98%时的水量为123390.0-120922.2=2.47 t。

　　D.答案错误：计算过程中没有考虑题中给的硫的回收率为99%，即每天处理186 t ZnS。含ZnS为186×1000×0.65=120900 kg。ZnS摩尔数为1246.4 kmol，则需要水量为1246.4×18=22.43 t和2.49之和即24.920 t。

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