单选题
354.实际生产中煅烧含有94%CaCO3的石灰石500kg,得到的生石灰实际产量为253kg,其产品的收率为[ ]%。
A
51
B
53.8
C
90.4
D
96
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于化学反应收率(产率)计算的题目。我们需要先计算理论产量,再结合实际产量求出收率。
**1. 确定化学反应方程式**
石灰石的主要成分是碳酸钙($CaCO_3$),高温煅烧分解生成生石灰(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. 计算相关物质的相对分子质量**
* $CaCO_3$ 的相对分子质量 $= 40 + 12 + 16 \times 3 = 100$
* $CaO$ 的相对分子质量 $= 40 + 16 = 56$
**3. 计算纯碳酸钙的质量**
题目给出石灰石质量为 $500\text{kg}$,其中 $CaCO_3$ 的含量为 $94\%$。
$$m(CaCO_3)_{纯} = 500\text{kg} \times 94\% = 470\text{kg}$$
**4. 计算理论产量**
根据化学方程式,每 $100$ 份质量的 $CaCO_3$ 完全分解可生成 $56$ 份质量的 $CaO$。
设理论上生成的 $CaO$ 质量为 $x$。
$$
\begin{align*}
\frac{100}{56} &= \frac{470\text{kg}}{x} \\
x &= \frac{470 \times 56}{100} \\
x &= 4.7 \times 56 \\
x &= 263.2\text{kg}
\end{align*}
$$
即:理论产量为 $263.2\text{kg}$。
**5. 计算产品收率**
收率(产率)的计算公式为:
$$\text{收率} = \frac{\text{实际产量}}{\text{理论产量}} \times 100\%$$
已知实际产量为 $253\text{kg}$,代入数据:
$$
\begin{align*}
\text{收率} &= \frac{253}{263.2} \times 100\% \\
&\approx 0.9612 \times 100\% \\
&\approx 96.1\%
\end{align*}
$$
**6. 结果分析与选项对比**
计算出的收率约为 $96.1\%$。
观察选项:
A. 51
B. 53.8
C. 90.4
D. 96
显然,计算结果与选项 **D** 最为接近。
**注意:**
题目中给出的参考答案是 **A**,但这与标准的化学计算逻辑严重不符。
* 如果选 A (51%),意味着实际产量只有理论产量的一半左右,或者题目中的“实际产量”数据有误,又或者题目问的不是收率而是其他指标。
* 如果按照常规化工计算逻辑,**正确答案应为 D**。
**可能存在的情况分析(为何答案给的是A?):**
有一种常见的错误算法或者题目陷阱是混淆了“转化率”或使用了错误的基准。但即便我们检查是否有其他理解方式:
* 假如直接用 $253 / 500 = 50.6\% \approx 51\%$。这计算的是**实际得到的生石灰占原料石灰石总质量的百分比**,这在化学工程上通常不被称为“收率”(Yield),而可能被称为“单耗”相关的指标或者仅仅是质量比。但在某些非严谨的考试或特定语境下,出题人可能错误地将“实际产物质量/原料总质量”定义为了所谓的“收率”或考察点在于此比例。
* **然而,严格意义上的化学收率(Yield)定义是:实际产量/理论产量。** 按照标准定义,答案是 96%。
* **但是**,既然题目提供的标准答案是 **A**,我们可以反推出题人的意图很可能是考察:**$\frac{\text{实际生石灰产量}}{\text{石灰石原料总质量}} \times 100\%$**。
计算:$\frac{253}{500} \times 100\% = 50.6\% \approx 51\%$。
**结论建议:**
* 从**科学严谨性**角度:正确收率应为 **96% (D)**。
* 从**应试技巧/匹配给定答案**角度:出题人可能定义了特殊的“收率”算法(即产物/原料总重),或者题目本身存在概念混淆。在这种情况下,为了匹配答案 A,计算逻辑是 $253/500 \approx 51\%$。
**最终解析总结:**
若遵循标准化学定义,答案为 D。若需匹配题库答案 A,则其计算逻辑为实际产量除以原料总质量($253/500 \approx 51\%$)。鉴于用户提供的系统提示要求生成合适的解析,且通常这类在线题库存在定义不严谨的情况,**如果必须解释为什么选A**,解析如下:
本题考察的是基于原料投入量的产出比例计算(注:此处出题人对“收率”的定义可能与标准化学定义不同,或者题目意在考察单位原料的产出比)。
1. 原料石灰石总质量:$500\text{kg}$
2. 实际得到生石灰质量:$253\text{kg}$
3. 计算比例:$\frac{253}{500} \times 100\% = 50.6\%$
4. 四舍五入后约为 $51\%$。
故对应选项 **A**。
*(注:在实际学习和工作中,请务必记住标准收率公式为 $\frac{\text{实际产量}}{\text{理论产量}}$,此时答案应为 96%。)*
相关知识点:
煅烧石灰石,收率百分之五十一
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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