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《水盐体系相图》(第一章)--作业及答案.doc

发布:2018-10-25约1.04万字共21页下载文档
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计算下列物料的组成,分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。 由20克Na2SO4、30克K2SO4和150H2O克组成的物料; 某溶液,含MgCl2 434.8、NaCl 18.3、 KCl 46.1g/L,比重为1.287 其中:Na2SO4摩尔质量为142.0,K2SO4摩尔质量为174.3,H2O摩尔质量为18.02,MgCl2摩尔质量为95.21,NaCl摩尔质量为58.44,KCl摩尔质量为74.55。 (1) 由20克Na2SO4、30克K2SO4和150克H2O组成的物料。 解:a.用重量%表示物料的组成: b.用摩尔%表示物料组成: 物料总摩尔数:0.141+0.172+8.324=8.637(mol) c.用克/100克水表示物料组成: d.用克/100克盐表示物料组成: (2)某溶液,含MgCl2 434.8 g/L、NaCl 18.3 g/L、 KCl 46.1g/L,比重为1.287kg/L。 解:由题意,1L溶液中H2O的重量为:1287-434.8-18.3-46.1=787.8(g) a.用重量%表示物料的组成: b.用摩尔%表示物料组成: 溶液总摩尔数:4.567+0.313+0.618+43.718=49.216(mol) c.用克/100克水表示物料组成: d.用克/100克盐表示物料组成: 1-2根据数据绘制50℃时,溶液中有CaCl2存在的KCl的溶解度曲线。 50℃溶液中CaCl2含量不同时KCl的溶解度 溶液中含CaCl2(wt,%) 0 12.7 23.8 30.9 39.0 45.7 48.9 50.8 KCl溶解度(wt,%) 29.8 18.1 9.8 6.1 4.8 5.7 6.6 8.6 解:绘制的KCl的溶解度曲线如下图: 1-3分析下列物料所属水盐体系的组分数。 海水,主要盐分为NaCl、MgCl2、MgSO4、K2SO4、CaSO4; 某天然盐湖卤水,主要盐分为Na2CO3、Na2SO4、NaCl; 某井盐苦卤,其主要成分为KCl、NaCl、MgCl2、CaCl2、H3BO3。 解:(1)的组分数为:C=4+2=6。 (2)的组分数为:C=1+3=4。 (3)的组分数为:C=5+2=7。 第二章 二元水盐体系相图 2-1 标绘下列体系的相图,注明各个区域意义,并用相律分析各区的相数和自由度。 (1)KCl-H2O体系(相平衡数据见表2-1)。 表2-1 KCl-H2O体系相平衡数据 温度 ℃ 液相KCl重量% 固 相 温度 ℃ 液相KCl重量% 固 相 0 0 冰 60 31.4 KCl -2.3 5.0 冰 80 33.8 KCl -5.0 10.5 冰 100 35.9 KCl -7.6 15.0 冰 150 40.5 KCl -10.0 18.8 冰 200 44.9 KCl -10.8 19.9 冰+KCl 300 54.0 KCl -5.0 20.95 KCl 400 63.4 KCl 0 21.95 KCl 500 73.1 KCl 10 23.8 KCl 600 83.0 KCl 20 25.6 KCl 700 93.0 KCl 40 28.7 KCl 770 100.0 KCl (2)NaNO3-H2O体系(相平衡数据见表2-2)。表2-2 NaNO3-H2O体系相平衡数据 温度 ℃ 液相NaNO3 重量% 固 相 温度 ℃ 液相NaNO3 重量% 固 相 0 0 冰 40 51.2 NaNO3 -5 13.5 冰 60 55.5 NaNO3 -10 25.0 冰 80 59.8 NaNO3 -15 34.0 冰 100 63.8 NaNO3 -17.7 38.0 冰+ NaNO3 150 73.7 NaNO3 -10 39.7 NaNO3 200 83.2 NaNO3 0 42.1 NaNO3 250 92.0 NaNO3 20 44.4 NaNO3 309 100.0 NaNO3 解:2-1(1)及2-1(2)标绘的相图如下: 在图2-1(1)KCl-H2O体系相图中: ①未饱和溶液区域中:P=1,F=C-P+1=2-1+1=2; ②冰的结晶(冰+L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1; ③KCl的结晶(KCl+L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1; ④三相线CED(不包括C、E两点)中:P=3,F=C-P+1=2-3+1=0; ⑤冰与KCl(冰+KCl)两固相共存区中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1。 在图2-1(2)NaNO3-H2O体系相图中: ①未饱和
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