рассчитать материальный баланс стадии окисления оксида азота 2 до оксида азота 4, процесса производства азотной кислоты. Производительность установки 6т/сутки. Содержание основного вещества в оксиде азота 2 96%,выход продукта составит 78%
Увеличение массы пластины на 2 г (20 -18=2) обусловлено как переходом части цинка в раствор, так и выделением на ней серебра. Если примем за Х количество растворившегося цинка, можно составить уравнение:
2X*108 - X*65 = 2, или 151Х = 2, откуда Х=0,0132 моль.
Количество нитрата серебра в исходном растворе - вдвое больше, т. е. 0,0264 моль. Масса нитрата серебра:
m(AgNO3) = n*M = 0,0264 моль*170 г/моль = 4,5 г
Массовая доля нитрата серебра в растворе:
w(AgNO3) = m(AgNO3)/m(р-ра) = 4,5 г/150 г = 0,03, или 3%
При инертных анодах (платина, к примеру), идет конкуренция за восставновление и окисление веществ. Берем во внимание, что кадмий - среднеактивный металл, следовательно, восстанавливается на катоде сам металл в чистом виде (Cd) и газ водород (H2). На аноде кислородосодержащие кислотные остатки восстанавливаются до кислорода (O2).
Тогда количество вещества (n) газа по условию с анода (этот газ - кислород) = 1.12 л ÷ 22.4 (перевести 1120 см³ в литры, в литре - 1000 мл или см³, следовательно, 1120 см³ это 1,12 литров) ÷ (постоянную - константу - молярный объем газов в моль\л) = 0,05 моль
Так как количества вещества (n) по уравнению равны (коэффициенты при веществах равны), то и n (Cd) = 0,05 моль Тогда масса кадмия m(Cd) = 0,05×112 (молярная масса кадмия из таблицы Менделеева) = 5,6 г.
Реакция: 2AgNO3 + Zn = 2Ag + Zn(NO3)2
Увеличение массы пластины на 2 г (20 -18=2) обусловлено как переходом части цинка в раствор, так и выделением на ней серебра. Если примем за Х количество растворившегося цинка, можно составить уравнение:
2X*108 - X*65 = 2, или 151Х = 2, откуда Х=0,0132 моль.
Количество нитрата серебра в исходном растворе - вдвое больше, т. е. 0,0264 моль. Масса нитрата серебра:
m(AgNO3) = n*M = 0,0264 моль*170 г/моль = 4,5 г
Массовая доля нитрата серебра в растворе:
w(AgNO3) = m(AgNO3)/m(р-ра) = 4,5 г/150 г = 0,03, или 3%
Катод: Cd 2+ + H2O (H+)
Анод: SO4 2- + H2O
При инертных анодах (платина, к примеру), идет конкуренция за восставновление и окисление веществ. Берем во внимание, что кадмий - среднеактивный металл, следовательно, восстанавливается на катоде сам металл в чистом виде (Cd) и газ водород (H2).
На аноде кислородосодержащие кислотные остатки восстанавливаются до кислорода (O2).
Суммарное уравнение электролиза:
CdSO4 + 2H2O = Cd + H2 - катод + O2 + H2SO4 - анод
Тогда количество вещества (n) газа по условию с анода (этот газ - кислород) = 1.12 л ÷ 22.4 (перевести 1120 см³ в литры, в литре - 1000 мл или см³, следовательно, 1120 см³ это 1,12 литров) ÷ (постоянную - константу - молярный объем газов в моль\л) = 0,05 моль
Так как количества вещества (n) по уравнению равны (коэффициенты при веществах равны), то и n (Cd) = 0,05 моль
Тогда масса кадмия m(Cd) = 0,05×112 (молярная масса кадмия из таблицы Менделеева) = 5,6 г.