황산용액의 포화조에 암모니아 가스를 주입하여 황산암모늄을 제조할 때 8… | [화공기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 15년 1회차

황산용액의 포화조에 암모니아 가스를 주입하여 황산암모늄을 제조할 때 85wt% 황산 1000kg 을 암모니아 가스와 반응시키면 약 몇 kg 의 황산암모늄 결정이 석출되겠는가? (단, 반응온도에서 황산암모늄 용해도는 97.5g/100gㆍH₂O 이며, 수분의 증발 및 분리공정 중 손실은 없다.)

788.7

895.7

998.7

1095.7

해설

물질수지와 용해도를 함께 고려하면 석출되는 황산암모늄 결정은 약 998.7kg이다.
85wt% 황산 1000kg 중  $H_2SO_4$  850kg, 물 150kg이며, 반응  $H_2SO_4+2NH_3\rightarrow(NH_4)_2SO_4$ 에서 생성되는  $(NH_4)_2SO_4$ (분자량 132)는  $850\times\dfrac{132}{98}\approx1144.9\,\mathrm{kg}$ 이다.
남은 물 150kg에는 용해도(97.5g/100g H₂O)만큼만 용액으로 남으며 그 양은  $150\times0.975\approx146.25\,\mathrm{kg}$ 이므로, 석출량은  $1144.9-146.25\approx998.7\,\mathrm{kg}$ 이다.

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