Question

Рассчитайте количество хлорида натрия и аммиака, необходимое для получения 1 тонны кальцинированной соды, если потери аммиака составляют 3%.

Answer 1

Ответ:

Ответ:m(NH3)=330.6763,m(NaCl)=1103.778.

Объяснение:

Дано:

m(Na2CO3)=1000 кг;

Реакция

Получение кальцинированной соды из аммиака и хлорида натрия в промышленности происходит в два этапа:

2NaHCO3(t)=Na2CO3+H2O+CO2;

n(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)=1000/106=9.434 кмоль;

Согласно уравнению химической реакции:

n(Na2CO3)=2∙n(NaHCO3)=9.43∙2=18.868 кмоль;

m(NaHCO3)=1584.912 кг;

NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl;

Согласно уравнению химической реакции:

n(NaHCO3)=1584.912/84=18.868 кмоль;

n(NaHCO3)=n(NH3)=n(NaCl)

m(NaCl)=n(NaCl)∙M(NaCl)=18.868∙58.5=1103.778 кг;

m(NH3)теор=n(NH3)∙M(NH3)=18.868∙17=320.756 кг;

Потери аммиака составляют 3%, отсюда масса необходимого аммиака для реакции:

m(NH3)=m(NH3)теор∙100/(100-3)=330.6763 кг;

Answer 2

Для расчета количества хлорида натрия и аммиака, необходимых для получения 1 тонны кальцинированной соды, мы сначала должны определить химический состав реакции, используемой для получения кальцинированной соды.

Кальцинированная сода (Na2CO3) производится из бикарбоната натрия (NaHCO3) следующей реакцией:

2 NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2

Из уравнения реакции видно, что 2 моль бикарбоната натрия (NaHCO3) превращаются в 1 моль кальцинированной соды (Na2CO3). Таким образом, нам нужно 2 моля NaHCO3, чтобы получить 1 моль Na2CO3.

Теперь давайте рассмотрим потери аммиака. Если потери аммиака составляют 3%, это означает, что для получения 1 тонны кальцинированной соды (1000 кг), нам понадобится немного больше аммиака.

1. Рассчитаем молярную массу кальцинированной соды (Na2CO3):

   • Масса натрия (Na) = 2 * 23 = 46 г/моль
   • Масса углерода (C) = 12
   • Масса кислорода (O) = 3 * 16 = 48
   • Молярная масса Na2CO3 = 46 + 12 + 48 = 106 г/моль

2. Теперь рассчитаем количество моль кальцинированной соды, необходимое для получения 1 тонны (1000 кг) этого вещества:

   • Моль кальцинированной соды = Масса / Молярная масса = 1000000 г / 106 г/моль ≈ 9434.93 моль

3. Так как 2 моля NaHCO3 превращаются в 1 моль Na2CO3, нам понадобится примерно вдвое больше молей бикарбоната натрия (NaHCO3). Таким образом, нам нужно около 2 * 9434.93 моль NaHCO3.

4. Теперь учтем потери аммиака. Если потери составляют 3%, то нам нужно увеличить количество аммиака на этот процент. Умножим 9434.93 моль на 1.03:

   • 9434.93 моль * 1.03 ≈ 9720.34 моль NaHCO3

5. Теперь рассчитаем количество аммиака (NH3), необходимое для реакции. Согласно уравнению реакции, каждый моль бикарбоната натрия (NaHCO3) требует 1 моль аммиака (NH3). Таким образом, нам понадобится около 9720.34 моль аммиака.

6. Теперь вычислим массу хлорида натрия (NaCl), необходимую для производства этого количества бикарбоната натрия. Для этого нам нужно учитывать соотношение между массой натрия и массой хлорида натрия в NaHCO3. Мольная масса натрия (Na) равна 23 г/моль, а мольная масса хлорида натрия (NaCl) также равна 23 г/моль. Таким образом, масса NaCl будет равна массе NaHCO3:

   • Масса хлорида натрия = Масса бикарбоната натрия = Мольная масса NaHCO3 * Количество молей NaHCO3 = 106 г/моль * 9720.34 моль ≈ 1030171.64 г

7. Теперь переведем массу хлорида натрия в тонны:

   • Масса хлорида натрия в тоннах = 1030171.64 г / 1000 = 1030.17 тонн

Таким образом, для получения 1 тонны кальцинированной соды, с учетом 3% потерь аммиака, понадобится около 1030.17 тонн хлорида натрия и около 9720.34 моль аммиака.