Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение. Объем металла, снимаемый с лопатки, V = 30 ∙ 10 ∙ 0,2 ∙ 2 = 120 см3.




Решение

 

Объем металла, снимаемый с лопатки, V = 30 ∙ 10 ∙ 0,2 ∙ 2 = 120 см3.

 

12.1.1. По никелевой лопатке:

 

Ni + 2 H2O = Ni(OH)2 + H2

 

Масса молей 58,7 2 ∙ 18 92,7 2

по уравнению

фактическая масса 1068 х1 х2 х3

 

Масса снятого металла m = 120 ∙ 8,9 = 1068 г

Масса воды (5.2) х1 = (1 068 ∙ 2 ∙ 18)/(1 ∙ 58,7) = 655 г

Масса Ni(OH)2 (5.2) х2 = (1 068 ∙ 1 ∙ 92,7)/(1 ∙ 58,7) = 1 687 г

Масса водорода (5.2) х3 = (1 068 ∙ 1 ∙ 2)/(1 ∙ 58,7) = 36,4 г

 

Число молей никеля n = 1068 : 58,7 = 18,2

Число молей воды n1 = 2 ∙ 18,2 = 36,4

Число молей Ni(OH)2 n2 = 1 ∙ 18,2 = 18,2

Число молей водорода n3 = 1 ∙ 18,2 = 18,2

Объем водорода при нормальных условиях: V = 22,4 ∙ 18,2 = 407,6 л

 

Сопоставляем массы исходных и конечных веществ, убеждаемся в правильности расчета:

1068 + 655 = 1723 г ; 1067 + 36,4 = 1723,4 г

 

12.1.2. По железной лопатке

Fe + 3 H2O = Fe (OH)3 + 1,5 H2

 

Масса молей 55,8 3 ∙ 18 106,8 3

по уравнению

фактическая масса 936 х1 х2 х3

Масса снятого металла m = 120 ∙ 7,8 = 936 г

Масса воды х1 = (936 ∙ 3 ∙ 18)/(1 ∙ 55,8) = 905,8 г

Масса Fe(OH)3 х2 = (936 ∙ 1 ∙ 106,8)/(1 ∙ 55,8) = 1791,5 г

Масса водорода х3 = (936 ∙ 1,5 ∙ 2)/(1 ∙ 55,8) = 50,3 г

 

Число молей железа n = 936 : 55,8 = 16,8

Число молей воды n1 = 3 ∙ 16,8 = 50,4

Число молей Fe(OH)3 n2 = 1 ∙ 16,8 = 16,8

Число молей водорода n3 = 1,5 ∙ 16,8 = 25,2

 

Объем водорода при нормальных условиях: V = 22,4 ∙ 25,2 = 564,5 л

 

Сопоставляем массы исходных и конечных веществ:

936 + 905,8 = 1841,8 г ; 1 791,5 + 50,3 = 1841,8 г

 

12.2. Определите массу и число молей реагентов, участвующих в реакции, при двусторонней обработке турбинной лопатки (размеры – в упражнении 12.1), изготовленной из хрома. Доля хрома, образующего нерастворимый гидроксид Cr(OH)3 и хромовую кислоту H2CrO4, равна соответственно 0,7 и 0,3; плотность хрома 7,2 г/см3.

Решение

 

Объем металла, снимаемый с лопатки, 120 см3.

 

Масса снятого металла m = 120 ∙ 7,2 = 864 г

 

Масса хрома, пошедшая на образование нерастворимого гидроксида Cr(OH)3:

 

mш = 0,7 ∙ m = 0,7∙ 864 = 605 г

 

Масса хрома, пошедшая на образование хромовой кислоты H2CrO4 (растворима):

mp = 0,3 ∙ m = 0,3 ∙ 864 = 259 г

 

В дальнейшем рассчитываем массу и число молей реагентов как для одной (0,7), так и для другой (0,3) доли хрома. Для воды и водорода определяем общую массу.



Масса воды х1 = (605 ∙ 3 + 259 ∙ 4 ∙ 18)/(1 ∙ 52) = 987 г

Масса шлама х2 = (605 ∙ 1 ∙ 103)/(1 ∙ 52) = 1 198 г

Масса хромовой кислоты хр = (259 ∙ 1 ∙ 118)/(1 ∙ 52) = 588 г

Масса водорода х3 = (605 ∙ 1,5 ∙ 2 + 259 ∙ 3 ∙ 2)/(1 ∙ 52) = 64,8 г

Число молей хрома n = 864 : 52 = 16,6

Число молей воды n1 = 987 : 18 = 54,8

Число молей Cr(OH)3 nш = 16,6 ∙ 0,7 = 11,62

Число молей H2CrO4 nр = 16,6 ∙ 0,3 = 4,98

Число молей водорода n1 = 64,8 : 2 = 32,4

 

Объем водорода при нормальных условиях: V = 22,4 ∙ 32,4 = 725,8 л

Сопоставляем массы исходных и конечных веществ:

864 + 987 = 1851 г ; 1198 + 588 + 64,8 = 1850,8 г

 

12.3. Определите массу реагентов при двусторонней обработке лопатки, изготовленной из сплава, содержащего 68% никеля, 14% кобальта и 18% хрома; доля хрома, образующего нерастворимый гидроксид 0,7; плотность сплава
8,59 г/см3. (Размеры – в упражнении 12.1).

Решение.

 

Объем сплава, снимаемый с лопатки, 120 см3.

 

Масса снятого сплава m = 120 ∙ 8,59 = 1031 г

 

Масса никеля mNi = 1 031 ∙ 0,68 = 701,1 г

Масса кобальта mCo = 1 031 ∙ 0,14 = 144,3 г

Масса хрома mCr = 1 031 ∙ 0,18 = 185,6 г

 

Масса хрома, пошедшая на образование нерастворимого гидроксида Cr(OH)3:

mCr = 0,7 ∙ mCr = 0,7∙ 185,6 = 129,9 г

 

Масса хрома, пошедшая на образование хромовой кислоты H2CrO4:

mp = 0,3 ∙ mCr = 0,3∙ 185,6 = 55,7 г

 

Массу реагентов, участвующих в реакции с каждым из металлов, вычисляем по уравнению типа (3.2); результаты расчетов сводим в таблицу.

 

Масса реагентов, участвующих в реакции

 

  Обозначение металла   Масса металла, mi, г   Масса воды, х1,i, г Масса нерастворимого гидроксида (шлама), хш,i, г Масса хромовой кислоты, хр, г   Масса водорода, х3,i, г
Ni 701,1 430,0 1107,2 - 23,9
Co 144,3 88,2 227,2 - 4,9
Crш 129,9 134,9 257,3 - 7,5
Crр 55,7 77,1 - 126,4 6,4
сумма 1031,0 730,2 1591,7 126,4 42,7
Сопоставление Масса исходных веществ 1761,2 г Масса конечных веществ 1760,8 г

 



12.4. Хромоникелевый сплав содержит 70% никеля и 30% хрома, причем одна треть хрома преобразуется в Cr(OH)3 и две трети – в хромовую кислоту H2CrO4. Вычислить химические эквиваленты никеля, хрома, сплава.

Решение.

 

Сначала вычислим химические эквиваленты металлов:

из (2.24): ЭNi = 58,7 : 2 = 29,35

из (2.29): ЭCr+3/Cr = 52 : 3 = 17,33

из (2.27): ЭCr+6/Cr = 52 : 6 = 8,67

 

От общего количества сплава приходится на хром, преобразующийся в Cr(OH)3 – 10% и в H2CrO4 – 20%.

Химический эквивалент сплава вычисляем по (4.8):

 

12.5. Определить силу тока, которая необходима при 30-минутной ЭХО детали, изготовленной: а) из никеля; б) из хрома, преобразующегося в Cr(OH)3;


в) из хрома, преобразующегося в H2CrO4; г) из хромоникелевого сплава с содержанием металлов, указанным в упражнении 12.4. Масса снятого металла (сплава) 1000 г. Выход по току 0,95.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.012 сек.)