배출가스량 125 Sm3/h HCl 200 ppm 5000 L 물 2시간 흡수 pOH

배출가스량 125 Sm3/h HCl 200 ppm 5000 L 물 2시간 흡수 pOH

 

 

굴뚝 배출가스량이 125 Sm3/h이고, HCl 농도가 200 ppm일 때,

5000 L 물에 2시간 흡수시켰다. 이때 이 수용액의 pOH는?

(단, 흡수율은 60%이다.)

 

 

굴뚝 배출가스량이 125 Sm3/h 이고, HCl 농도가 200 ppm 일 때,

5000 L 물에 2시간 흡수시켰다. 이 때 이 수용액의 pOH는?

(단, 흡수율은 60% 이다.)

① 8.5

② 9.3

③ 10.4

④ 13.3

 

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ppm = (용질의 부피 / 용액의 부피) × 10^6 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2657 )

 

용질의 부피 = 용액의 부피 / 10^6

 

 

 

 

물에 흡수시킨 배출가스의 부피(L)를 계산하면,

(125 Sm3/h) (1000 L / 1 Sm3) (2 h) (60/100)

= (125) (1000) (2) (60/100)

= 150000 L 배출가스

 

[참고] 1 Sm3 = 1000 L ( 1 m3 = 1000 L )

( 참고: Sm3 https://ywpop.tistory.com/6441 )

 

 

 

150000 L 배출가스 속 HCl 기체의 부피를 계산하면,

150000 L × (200/10^6)

= 30 L HCl

 

 

 

표준상태에서, 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

30 L HCl의 몰수를 계산하면,

30 L × (1 mol / 22.4 L)

= 1.3392857 mol HCl

 

 

 

매우 묽은 용액이므로,

“용매인 물의 부피 ≒ 용액의 부피” 라 근사처리하고,

HCl 수용액의 몰농도를 계산하면,

 

몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3222 )

 

= 1.3392857 mol / 5000 L

= 0.000268 mol/L

= 0.000268 M = [H^+]

 

 

 

한 번에 [H^+]를 계산하면,

(125 Sm3/h) (1000 L / 1 Sm3) (2 h) (60/100) (200/10^6) (1 mol / 22.4 L) / (5000 L)

= (125) (1000) (2) (60/100) (200/10^6) (1 / 22.4) / (5000)

= 0.000268 mol/L

= 0.000268 M = [H^+]

 

 

 

pH = –log[H^+]

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

= –log(0.000268)

= 3.57

 

 

 

pOH = 14.00 – 3.57

= 10.43

 

 

 

답: ③ 10.4

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/6440 ]

굴뚝 배기량이 100 Sm3/hr이고 염화수소의 농도가 200 ppm인 가스를

5000 L의 물에 2시간 흡수시킬 때, 이 수용액의 pH는?

(단, 흡수율은 60%이다.)

 

 

 

[키워드] 배출가스 HCl 물에 흡수 기준문서