Решение. Запишем уравнение реакции:

Определим массу CaO, которую можно получить из 90 кг CaCO₃:

где 100 и 56 - относительные молекулярные массы CaCO₃ и CaO.

где h ₁,h ₃,:,h _n - выход продукта по отдельным стадиям процесса производства.

Задача 2. На производство 1 т азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 0,65 получаемой окислением аммиака, расходуется 186,2 кг NH₃. Рассчитать выход HNO₃ и расходный коэффициент по аммиаку.

Решение: В 1 т 65%-ной азотной кислоте содержится 650 кг HNO₃. Расчет массы азотной кислоты ведем по схеме.

Теоретически из 17 кг NH₃ должно получиться 63 кг HNO₃, а из фактически расходуемых NH₃ массой 186,2 кг безводной HNO₃ будет

или 65%-ной HNO₃:

Значит, выход азотной кислоты составит:

Задача 3. Вычислить выход продукта (в процентах), если получение извести массой 1 т с массовой долей CaO 0,85 израсходовано известняка 1, 7 т с массовой долей CaCO₃ 0,94.

Решение: Запишем уравнение реакции: . Вычислим массу CaO, содержащуюся в 1 т извести: .

Определим массу карбоната кальция, требуемую для получения 0,850 т CaO:

Найдем массу известняка, соответствующую вычисленной массе CaCO₃:

Задача 4. Вычислить теоретическую потерю массы и процент выхода оксида кальция при обжиге одного из сортов известняка, в котором массовая доля CaCO₃ - 0,92, MgCO₃ - 0,03, SiO₂ - 0,025, (Fe₂O₃+Al₂O₃ ) - 0,05, CaSO₄ - 0,015 и влаги - 0,005. При этом массовая доля потерь 0,38.

При решении следует иметь в виду, что абсолютная величина компонентов смеси не указана. Предположим, что массовая доля одного из компонентов смеси равна 0,30, а потери составляют половину массы этого компонента. По отношению ко всей массе смеси они будут равны . Таким образом можно вычислить потерю массы каждого компонента (в процентах) по отношению ко всей массе смеси.

Решение: Вычислим потерю массы в результате разложения карбоната кальция: .

Запишем стехиометрическое отношение масс:

Определим потерю массы в результате разложения MgCO₃ по уравнению .

Суммировав значения вычисленных масс и значения потерь испарившейся влаги, найдем общую потерю массы:. Фактическая потеря меньше теоретически возможной. Отношение фактической потери массы к теоретически возможной (в процентах) дает выход CaO:

Задача 5. Для получения формальдегида метиловый спирт необходимо окислить на серебряном катализаторе: . Кроме этой основной реакции протекают и побочные, в результате которых образуется муравьиная кислота, оксид углерода (IV), метан и другие продукты.

Предположим, что на окисление подается 3,2 кмоль формальдегида, 0,8 - побочных продуктов (суммарно) и остались неокисленными 0,6 кмоль метилового спирта. Необходимо найти степень превращения метилового спирта x (CH₃OH), выход формальдегида (h _HCHO) и селективность процесса по формальдегиду f _HCHO.

Решение: Определим степень превращения. Для этого количество непрореагировавшего спирта , оставшееся после реакции, 0,6 кмоль необходимо вычесть из начального количества 3,2 кмоль.