《电厂水处理值班员(第二版)》高级工JS_电厂水处理值班员高级

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(11-011)《电厂水处理值班员（答案:解：反应式为CO＋H2O（气）

CO2＋H2

平衡时

0.25

2.25

0.75 0.75

k＝[CO2][H2]/{[CO][H2O]}

＝（0.75×0.75）/（0.25×2.25）＝1 由于反应物与生成物的摩尔之比为1:1，即有0.75mol/L的CO被氧化，所以CO的起始浓度为0.25＋0.75＝1.0（mol/L）

答：平衡常数为1，CO的起始浓度为1.0mol/L。

4.某电光分析天平的零点为－0.2mg，在该天平一称盘上加10mg标准砝码后，微分标尺上的读数为＋9.7mg，问该天平的灵敏度与感量是多少?

答案:解：E＝＝0.99（格/mg）

S＝1/E＝1/0.99＝1.01（mg/格）

答：天平的灵敏度为0.99格/mg，感量为1.01mg/格。

5.取水样50mL，用0.0500mol/L HCl溶液滴定测碱度，当酚酞由红色转为无色时，消耗滴定液0.65mL，用甲基橙作指示剂继续滴定，当溶液由黄色转为红色时，又消耗滴定液4.19mL，试判断与计算该水样中的碱度成分含量及总碱度值。

答案:解：令P为酚酞碱度，M为甲基橙碱度

P＝（0.05×0.65×103）/50＝0.65（mmol/L）

设V1＝0.65mL,V2＝4.19mL 因为V2＞V1＞0，所以水样中仅有CO32和HCO3两种碱度成分。c（CO32）＝0.0500×0.65×103＝0.65（mmol/L）c（HCO3）＝0.0500×（4.19－0.65）×103÷50

＝3.54（mmol/L）即M＝4.19＋0.65＝4.84（mmol/L）

答：水样中仅有CO32和HCO3两种碱度成分，浓度分别为0.65mmol/L，3.54mmol/L，总碱度为4.84mmol/L。

6.配制500mL c（1/2H2SO4）＝6mol/L的稀硫酸溶液。问需用密度为1.84g/cm浓度为98%的浓硫酸多少毫升?

答案:解：浓硫酸的浓度为

c（1/2H2SO4）＝1000×1.84×98%/49＝36.8（mol/L）

设取浓硫酸的体积VmL，则6×500＝36.8V

V＝81.5（mL）

答：配制500mL c（1/2H2SO4）＝6mol/L的稀硫酸溶液，要取81.5mL的浓硫酸。

7.取碱液（NaOH）5mL，用纯水稀释至100mL，并用c（1/2H2SO4）＝0.1000mol/L标准溶液滴定至终点，消耗标准液14.0mL，计算该碱液的摩尔浓度。

答案:解：设该碱液的摩尔浓度为x mol/L

0.1×14＝5x

x＝0.28（mol/L）

答：该碱液的摩尔浓度为0.28mol/L。

8.欲配制c（1/6K2Cr2O7）＝0.05000mol/L的溶液500.0mL，问应准确称取基准K2Cr2O7多少克?

答案:解：设应称取基准K2Cr2O7 xg x＝0.05000×（500.0/1000）×（294.2/6）＝1.226（g）答：应准确称取基准K2Cr2O7 1.226g。

9.取某一经石灰处理的原水水样50mL，用c（1/2H2SO4）＝0.1mol/L的H2SO4溶液滴定至酚酞指示剂无色，消耗H2SO4 0.35mL，继续滴定至甲基橙呈橙色，又消耗0.2mL H2SO4溶液，试问水中含有何种阴离子，其浓度各为多少？

答案:解：V1＝0.35 mL，V2＝0.2mL，因为V1＞V2＞0

所以水中只有OH和CO32。

c（CO32）＝0.1×0.2×103/50＝0.4（mmol/L）c（OH ）＝

＝0.3（mmol/L）

答：水中只有OH和CO32阴离子，浓度分别为0.4、0.3mmol/L。

10.用21.4g NH4Cl与过量的消石灰起反应，在标准状况下生成氨气多少升？

答案:解：设生成氨气为VL

2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

21.4/53.5

V/22.4

2:2＝（21.4/53.5）:（V/22.4）

V＝（21.4/53.5×2）×22.4÷2＝8.96（L）

答：计生成氨气8.96L。

11.在催化剂作用下把490g氯酸钾加热使之完全溶解，标准状况下可得氧气多少升？

答案:解：设可得氧气VL

2KClO32KCl＋3O2↑

490/122.5

V/22.4 即2:3＝（490/122.5）:（V/22.4）

则V＝（3×490×22.4）÷（122.5×2）＝134.4（L）答：标准状况下可得氧气134.4L。

12.有不纯的氯化铵21.4g，溶于水后，加足量硝酸银溶液，生成氯化银沉淀14.34g，求氯化铵的质量分数。

答案:解：设纯的氯化铵为xg

NH4Cl＋AgNO3AgCl↓＋NH4NO3

53.5

143.4

x

14.34 则x＝53.5×14.34÷143.4＝5.35（5.35/21.4）×100%＝25% 答：氯化铵的质量分数为25%。

13.称取1.721g某种硫酸钙的结晶水合物（CaSO4·nH2O）加热，使之失去全部结晶水，这时硫酸钙的质量是1.361g，试计算1mol结晶水合物中含多少摩尔结晶水。

答案:解：1mol结晶水合物失去水的质量是

[（1.721－1.361）/1.361]×136＝36.0（g）

所以1mol结晶水合物失去水的摩尔数为

36.0/18＝2（mol）

答：1mol硫酸钙结晶水合物中含2mol结晶水。

14.一台阳离子交换器直径D＝3.0m，树脂层高H＝1.6m，树脂的工作交换容量E＝800mol/m3，问再生时需用浓度为31%的工业盐酸多少升?

答案:解：V＝（D/2）

2πhEM/（1000×31%）

＝（3.0/2）2×3.14×1.6×800×36.5/310

＝1065（L）

答：再生时需用浓度为31%的工业盐酸1065L。

15.一台阳离子交换器直径D＝2.5m，再生一次需浓度为31%的工业盐酸1065L。再生时，盐酸浓度为3%，再生流速v＝5m/h，求进酸时间。

答案:解：再生流量为

2（2.5/2）×3.14×5＝24.5（m3/h）

再生时间为

1065×31%/（24.5×3%×1000）＝0.449h＝27（min）

答：进酸时间为27min。

16.某厂除盐系统中，强酸阳床入口水碱度为3.5mmol/L，出口水酸度为4.5mmol/L，树脂装载量为8m3，周期制水量为1400t，求该强酸阳树脂的工作交换容量。

答案:解：（3.5＋4.5）×1400÷8＝1400

（mol/m3）

答：该强酸阳树脂的工作交换容量为1400mol/m3。

17.离子交换器的再生液流速要求大于4m/h（空罐流速）。现设计再生用喷射器，设计流量为20m3/h，是否能满足2000、2500、3000三种交换器的要求?

答案:解：流速＝流量/截面积

2000交换器的截面积为3.14m2，2500交换器的截面积为4.9m2，3000交换器的截面积为7.1m2。

当喷射器流量为20m3/h时，2000交换器的流速为20/3.14＝6.36＞4，2500交换器的流速为20/4.9＝4.08＞4，3000交换器的流速为20/7.1＝2.82＜4。

答：喷射器流量选用20m3/h，只能满足2000、2500交换器要求，不能满足3000交换器要求。

18.某厂需供除盐水量Q为70m

/h，原水阳离子总量I＝7mmol/L，如果使用工作交换容量Ei＝800mol/m3的阳树脂，树脂层高H＝2m，选取交换器运行周期26h（24h运行，2h再生），计算交换器的直径d。

答案:解：（πd2/4）HEi＝QIt

即

0.785×d2×2×800＝70×7×24

d2＝11760/1256＝9.36

d≈3.0（m）答：交换器的直径取3.0m。

19.某阴床入口水中SiO2为6.6mg/L，碱度为0.6mmol/L，残余CO2为0.25mmol/L，周期制水量为2000t，再生一次用40%NaOH 500kg，求碱耗与比耗。

答案:解：碱耗＝（500×40%×1000）/[2000×

（6.6/60＋0.25＋0.6）]＝104.2（g/mol）

比耗＝104.2/40＝2.6 答：碱耗为104.2g/mol，比耗为2.6。

20.某厂需供5t/h的软化水，设原水的总硬度为5mmol/L，如果使用工作交换容量为

800mol/m3的树脂，且树脂层高2m，交换周期选用24h，计算交换器的直径。

答案:解： 设交换器直径为d，则

d2＝5×24×5/（0.785×2×800）＝0.48

d＝0.7（m）

答：交换器直径取0.7m。

21.一台十级离心泵，当入口压力

＝0.21MPa，出口压力＝6.5MPa，入口水温t＝109.32℃，求该泵的总扬程和单级扬程是多少（已知该温度及入口压力下，饱和水密度ρ＝951.2kg/m3，g＝9.81m/s2）？

答案:解：总扬程为

Ht＝（－）/ρg

＝（6.5×106－2.1×106）/（951.2×9.81）

＝471.5（m）单级扬程

H＝Ht/10＝471.5/10＝47.15（m）

答：该水泵的总扬程为471.5m，单级扬程为47.15m。

22.一台氢型强酸阳离子交换器的直径为2.5m，采用浓度为1%的硫酸溶液再生，每次再生耗用96%的硫酸400kg，再生时间为1h，求此交换器再生流速为多少?

答案:解：再生液体积

V＝400×96%÷1%＝38.4（m3）

交换器截面积

A＝πd2/4＝0.785×2.52＝4.9（m2）

再生流速

v＝V/At＝38.4/（4.9×1）＝7.84（m/h）答：此交换器再生流速为7.84m/h。

23.一台阴离子交换器的入口水SiO2含量为6.6mg/L，酸度为0.6mmol/L，CO2为0.25mmol/L，周期制水量为2625t，再生一次耗用40%的液碱500kg，求该交换器的碱耗。

答案:解：[SiO2]＝6.6/60＝0.11（mmol/L）

水中被交换离子的总浓度＝酸度＋[SiO2]＋[CO2]

＝0.6＋0.11＋0.25＝0.96（mmol/L）碱耗＝碱量/（水量×离子总浓度）

＝（500×40%×1000）/（2625×0.96）

＝79.36（g/mol）

答：该离子交换器的碱耗为79.36g/mol。

24.某电厂一台机组的功率为200MW，锅炉燃煤平均发热量达28000kJ/kg，若发电效率取30%，试求：（1）该电厂每昼夜要消耗多少吨煤?（2）每发1kW·h的电量要消耗

多少千克煤?

答案:解：功率为200MW机组每小时完成功所需的热量为

200×103×3600＝7.2×108（kJ）

每千克煤实际用于做功的热量为

28000×0.3＝8400（kJ/kg）

则机组每小时耗煤量为

7.2×108/8.4×103＝85.7（t）

每昼夜耗煤量为85.7×24＝2056.8（t），每发1kW·h电量要消耗的煤量为1×3600/（8.4×103）＝0.428（kg）。

答：每昼夜耗煤量为2056.8t，每发1kW·h电消耗0.428kg煤。