轉化率及其計算中的簡化原則

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)


化學計算中有一類題型涉及到工業(yè)生產(chǎn)實際中的四“率”(即轉化率、利用率、產(chǎn)率、損失率)和純度,對初學者來說可能是學習中的難點。但如果計算中按照守恒、累積、轉化三原則處理有關過程及數(shù)據(jù),常會化難為易。 一、守恒原則 黃鐵礦制硫酸是硫原子守恒,氨氧化制硝酸是氮原子守恒。具體表現(xiàn)形式是: 磁鐵礦煉鐵:Fe3O4~3Fe;硫鐵礦制硫酸:FeS2~2H2SO4 硫黃制硫酸:S~H2SO4 氨氧化制硝酸:NH3~HNO3 二、累積原則 累積原則即是工業(yè)生產(chǎn)中間過程中各步的轉化率、產(chǎn)率等可累積到原料或產(chǎn)物上,計算結果不受影響。累積時,習慣上盡量用乘不用除。 例:利用黃鐵礦(含F(xiàn)eS284%)生產(chǎn)硫酸。黃鐵礦的利用率為96%,SO2轉化為SO3的轉化率為95%,SO3的吸收率為98.5%,求1t黃鐵礦可生產(chǎn)98%的濃硫酸多少噸? [分析] SO2的轉化率、SO3的吸收率(即利用率)均可累積到FeS2上。故設可生產(chǎn)濃硫酸的質量為xt,則有: FeS2~2H2SO4 120∶196=(1t×84%×96%×95%×98.5%)∶(x×98%) x=1.26t 三、轉化原則 轉化原則即是原料或中間產(chǎn)物中某元素的損失率可轉化為原料的損失率;原料損失率、中間產(chǎn)物的利用率、產(chǎn)率、轉化率、損失率、吸收率等也可按一定方式轉化為原料的利用率。 例:利用含F(xiàn)eS280%的黃鐵礦6000t生產(chǎn)硫酸。生產(chǎn)過程中,F(xiàn)eS2焙燒時硫元素損失率2%,SO2轉化為SO3時損失率為4%,SO3的吸收率為97%。求最多可生產(chǎn)98%的濃硫酸多少噸? [分析] FeS2中硫元素損失率2%即為FeS2的損失率,則FeS2的利用率為98%,SO2的損失率、SO3的吸收率也可轉化為FeS2的利用率。則有: FeS2~2H2SO4 120∶196=(6000t×80%×98%×96%×97%)∶(x×98%) x=7300.6t
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