《水盐体系相图》(第一章)--作业及答案.doc
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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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