单选题
实际生产中锻烧含有94%CaCO3的石灰石500kg得到的生石灰实际产量为253kg,其产品收率为
A
50.6%
B
53.8%
C
90.4%
D
96.2%
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于化学反应工程或化工原理中**产品收率(Yield)**计算的题目。我们需要通过化学方程式计算理论产量,然后结合实际产量求出收率。
### 1. 明确化学反应方程式
石灰石的主要成分是碳酸钙($CaCO_3$),在高温锻烧下分解生成生石灰(氧化钙,$CaO$)和二氧化碳($CO_2$)。
反应方程式为:
$$ CaCO_3 \xrightarrow{高温} CaO + CO_2 \uparrow $$
### 2. 计算相关物质的摩尔质量
* $CaCO_3$ 的摩尔质量:$40 + 12 + 16 \times 3 = 100 \, \text{g/mol}$
* $CaO$ 的摩尔质量:$40 + 16 = 56 \, \text{g/mol}$
### 3. 计算纯碳酸钙的质量
题目给出石灰石总质量为 $500 \, \text{kg}$,其中 $CaCO_3$ 的含量为 $94\%$。
$$ m(CaCO_3)_{\text{纯}} = 500 \, \text{kg} \times 94\% = 470 \, \text{kg} $$
### 4. 计算生石灰(CaO)的理论产量
根据化学方程式,$100$ 份质量的 $CaCO_3$ 完全分解可生成 $56$ 份质量的 $CaO$。设理论生成的 $CaO$ 质量为 $m_{\text{理论}}$。
$$
\begin{align}
\frac{100}{56} &= \frac{470 \, \text{kg}}{m_{\text{理论}}} \\
m_{\text{理论}} &= \frac{470 \times 56}{100} \\
m_{\text{理论}} &= 4.7 \times 56 \\
m_{\text{理论}} &= 263.2 \, \text{kg}
\end{align}
$$
即:如果反应完全进行且无损失,理论上应得到 $263.2 \, \text{kg}$ 的生石灰。
### 5. 计算产品收率
产品收率是指实际产量与理论产量的比值。
* 实际产量 $m_{\text{实际}} = 253 \, \text{kg}$
* 理论产量 $m_{\text{理论}} = 263.2 \, \text{kg}$
$$
\begin{align}
\text{收率} &= \frac{m_{\text{实际}}}{m_{\text{理论}}} \times 100\% \\
&= \frac{253}{263.2} \times 100\% \\
&\approx 0.96124 \times 100\% \\
&\approx 96.1\% \sim 96.2\%
\end{align}
$$
*(注:由于中间步骤保留小数位数的不同,结果可能在 96.1% - 96.2% 之间微小浮动,选项中 D 最接近)*
### 6. 结论
计算结果约为 $96.1\%$,与选项 D ($96.2\%$) 最为吻合。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
石灰石锻烧产品收率诀
题目纠错
化工总控工理论题库
相关题目
单选题
在其他条件一样的情况下,并流换热比逆流换热所需的换热面积小。
单选题
壳程表面积与管程总面积之和为换热器的传热面积。
单选题
换热器的换热系数不受流体流速的影响。
单选题
胺液中的降解物主要是由胺液中的杂质在高温下发生反应产生的。
单选题
温度升高时胺液的碱性增强。
单选题
胺液长时间使用,产生的降解物逐渐增多,使胺液的浓度降低,影响脱硫效果。
单选题
胺富液的再反应是体积增大的反应,所以低压有利于其反应的进行
单选题
为了保证液态烃脱硫化氢的效果,胺液的浓度越高越有利于胺洗。
单选题
液态烃胺洗脱硫化氢的反应为放热反应,所以低温有利于反应的进行。
单选题
低压对液态烃脱硫化氢反应有利,但是压力太低会使反应速度减慢。
