一种废酸，组成为33％(质量分数，下同)HNO3、47％H2SO4和20％H2O，加入98．5％的浓H2SO4和95％的浓HNO3，要求混合成含37％HNO3及53％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量?

admin2022-10-08 36

问题一种废酸，组成为33％(质量分数，下同)HNO₃、47％H₂SO₄和20％H₂O，加入98．5％的浓H₂SO₄和95％的浓HNO₃，要求混合成含37％HNO₃及53％H₂SO₄的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量?

选项

答案设x为废酸量，kg；y为浓H₂SO₄量。kg；z为浓HNO₃量，kg。计算基准：100kg混合酸由题意画出如下过程示意图： [*] 总物料平衡：x+y+z＝100 H₂SO₄平衡：0．47x＋0．985y＝100×0．53 (2) HNO₃平衡：0．33x＋0．95z＝100×0．37 (3) 解上式方程组得：x＝41．3kg，y＝34．1kg，z＝24．6kg 即由废酸41．3kg、浓H2SO₄ 34．1kg和浓HNO₃ 24．6kg可以混合成100kg混合酸。根据水平衡，可以核对以上结果：加入的水量：41．3×0．20＋34．1×0．015＋24．6×0．05＝10．0kg 混合后的酸中含10％H₂O，所以计算结果正确。以上物料衡算式，亦可以选总物料衡算式及H₂SO₄与H₂O两个衡算式或H₂SO₄、HNO₃和H₂O三个组分衡算式进行计算，均可以求得上述结果。

解析

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一种废酸，组成为33％(质量分数，下同)HNO3、47％H2SO4和20％H2O，加入98．5％的浓H2SO4和95％的浓HNO3，要求混合成含37％HNO3及53％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量?

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