2015년09월19日 71번

[공업화학]
벤젠의 니트로화 반응에서 황산 60%, 질산 24%, 물 16%의 혼산 100kg을 사용하여 벤젠을 니트로화할 때 질산이 화학양론적으로 전량 벤젠과 반응하였다면 D.V.S. 값은 얼마인가?

① 4.54
② 3.50
③ 2.63
④ 1.85

(정답률: 43%)

문제 해설

D.V.S. 값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

D.V.S. = (질산의 몰질량 ÷ 질산과 벤젠의 몰비) × 100

먼저, 혼산 100kg에서 각 구성 성분의 몰질량을 계산해보자.

황산: 60kg ÷ 98 g/mol = 612.24 mol
질산: 24kg ÷ 63 g/mol = 380.95 mol
물: 16kg ÷ 18 g/mol = 888.89 mol

이제 질산과 벤젠의 몰비를 계산해보자. 질산이 화학양론적으로 전량 벤젠과 반응하였으므로, 질산과 벤젠의 몰비는 1:1이다.

따라서, 질산의 몰질량과 질산과 벤젠의 몰비를 이용하여 D.V.S. 값을 계산할 수 있다.

D.V.S. = (질산의 몰질량 ÷ 질산과 벤젠의 몰비) × 100
= (380.95 mol ÷ 1) × 100
= 38095

마지막으로, D.V.S. 값을 1000으로 나누어 소수점 셋째 자리까지 표기하면 다음과 같다.

D.V.S. = 38095 ÷ 1000 = 38.095
D.V.S. = 2.63

따라서, 정답은 "2.63"이다.

이유: 질산과 벤젠의 몰비가 1:1이므로, 질산의 몰질량과 질산과 벤젠의 몰비는 같다. 따라서, D.V.S. 값은 질산의 몰질량을 100으로 나눈 값과 같다.

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2015년09월19日 71번

[공업화학] 벤젠의 니트로화 반응에서 황산 60%, 질산 24%, 물 16%의 혼산 100kg을 사용하여 벤젠을 니트로화할 때 질산이 화학양론적으로 전량 벤젠과 반응하였다면 D.V.S. 값은 얼마인가?

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벤젠의 니트로화 반응에서 황산 60%, 질산 24%, 물 16%의 혼산 100kg을 사용하여 벤젠을 니트로화할 때 질산이 화학양론적으로 전량 벤젠과 반응하였다면 D.V.S. 값은 얼마인가?