Câu 26THPT
Quy trình công nghệ sản xuất phèn aluminium (KAl(SO).12HO) từ cao lanh thành phần khoáng chính là kaolinit (AlO.SiO) được tiến hành như sau:
– Bước 1: Cao lanh đã tuyển được hoạt hóa ở chế độ nung 700° C trong 1 giờ.
– Bước 2: Sau đó được nghiền nhỏ và hòa tách trong 117,6 kg dung dịch HSO 25% ở nhiệt độ 95°C. Lượng acid được tính theo tỷ lượng vừa đủ. Sau khi phản ứng, dung dịch muối aluminium sulfate được lọc tách khỏi bã silicon.
– Bước 3: Thêm tiếp 87 kg dung dịch KSO 20% vừa đủ vào dung dịch sau phản ứng rồi đun nóng để nước bay hơi cho đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 30% so với ban đầu.
– Bước 4: Hạ nhiệt độ dung dịch về 20°C để phèn chua tách ra. Biết các phản ứng xảy ra vừa đủ và 100 gam nước ở 20°C hòa tan được tối đa 15 gam KAl(SO). Sau khi kết thúc các bước trên thu được m kg phèn chua. Tính m kg phèn chua thu được?
Quy trình công nghệ sản xuất phèn aluminium (KAl(SO).12HO) từ cao lanh thành phần khoáng chính là kaolinit (AlO.SiO) được tiến hành như sau:
– Bước 1: Cao lanh đã tuyển được hoạt hóa ở chế độ nung 700° C trong 1 giờ.
– Bước 2: Sau đó được nghiền nhỏ và hòa tách trong 117,6 kg dung dịch HSO 25% ở nhiệt độ 95°C. Lượng acid được tính theo tỷ lượng vừa đủ. Sau khi phản ứng, dung dịch muối aluminium sulfate được lọc tách khỏi bã silicon.
– Bước 3: Thêm tiếp 87 kg dung dịch KSO 20% vừa đủ vào dung dịch sau phản ứng rồi đun nóng để nước bay hơi cho đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 30% so với ban đầu.
– Bước 4: Hạ nhiệt độ dung dịch về 20°C để phèn chua tách ra. Biết các phản ứng xảy ra vừa đủ và 100 gam nước ở 20°C hòa tan được tối đa 15 gam KAl(SO). Sau khi kết thúc các bước trên thu được m kg phèn chua. Tính m kg phèn chua thu được?
– Bước 1: Cao lanh đã tuyển được hoạt hóa ở chế độ nung 700° C trong 1 giờ.
– Bước 2: Sau đó được nghiền nhỏ và hòa tách trong 117,6 kg dung dịch HSO 25% ở nhiệt độ 95°C. Lượng acid được tính theo tỷ lượng vừa đủ. Sau khi phản ứng, dung dịch muối aluminium sulfate được lọc tách khỏi bã silicon.
– Bước 3: Thêm tiếp 87 kg dung dịch KSO 20% vừa đủ vào dung dịch sau phản ứng rồi đun nóng để nước bay hơi cho đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 30% so với ban đầu.
– Bước 4: Hạ nhiệt độ dung dịch về 20°C để phèn chua tách ra. Biết các phản ứng xảy ra vừa đủ và 100 gam nước ở 20°C hòa tan được tối đa 15 gam KAl(SO). Sau khi kết thúc các bước trên thu được m kg phèn chua. Tính m kg phèn chua thu được?
Đáp án chính thức: 82,4
Hướng dẫn giải chi tiết
nHSO = 117,6.25%/98 = 0,3
AlO + 3HSO → Al(SO) + 3HO
mddAl(SO) = mAlO + mddHSO = 127,8 kg
nAl(SO) = 0,1; nKSO = 87.20%/174 = 0,1
mdd sau pha trộn = 127,8 + 87 = 214,8
Đun cho nước bay hơi thì mdd còn lại = 214,8 – 214,8.30% = 150,36
nKAl(SO) ban đầu = 0,2
nKAl(SO).12HO thu được = x
C\%KAl(SO) bão hòa còn lại = 258(0,2 – x)/(150,36 – 474x) = 15/(100 + 15)
→ x = 0,17383 kmol
→ mKAl(SO).12HO = 474x = 82,4 kg
AlO + 3HSO → Al(SO) + 3HO
mddAl(SO) = mAlO + mddHSO = 127,8 kg
nAl(SO) = 0,1; nKSO = 87.20%/174 = 0,1
mdd sau pha trộn = 127,8 + 87 = 214,8
Đun cho nước bay hơi thì mdd còn lại = 214,8 – 214,8.30% = 150,36
nKAl(SO) ban đầu = 0,2
nKAl(SO).12HO thu được = x
C\%KAl(SO) bão hòa còn lại = 258(0,2 – x)/(150,36 – 474x) = 15/(100 + 15)
→ x = 0,17383 kmol
→ mKAl(SO).12HO = 474x = 82,4 kg