物化27756相图习题.doc

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1、四、绘图题（共10分）已知Hg~Tl二组分系统的数据如下：物质HgTl2Hg5E1(含Tl18%)E2(含Tl41%)Tl熔点(共熔点)－39℃+15℃－60℃+0.4℃303℃（注：E1、E2均为低共熔点，Hg的原子量为200.59，Tl的原子量为204.383）绘制t~w相图，并标出各区域的平衡相聚集态及成分。四、绘图题（10分）Tl2Hg5含Tl2%=为稳定化合物相区平衡相的聚集态及成分1s(Hg)l(Hg+Tl)2s(Tl2Hg5)l(Hg+Tl)3s(Tl)l(Hg+Tl)4l(Hg+Tl)5s(Tl2Hg5)l(Hg+T

2、l)6s(Tl2Hg5)s(Hg)7s(Tl2Hg5)s(Tl)HgTlwt576Tl2Hg5五、读图作图题（15分）图（a）是A、B系统的熔点-组成图：{T}时间图（a）①③②MEN500{T}p一定AB0.00.20.40.60.81.0wB④⑤CD400图（b）GHk600700500400600700300（1）填表：（8分）相区平衡相的聚集态及成分条件自由度数f'①③④HGD线（2）在图（b）中画出系统由点k降温的步冷曲线。（3分）（3）填空：（4分）已知C组成为wB=0.2，相点D（T=500K,wB=0.6）和相点E（

3、T=400K,wB=0.8）,则10kg组成为wB=0.1的熔融液降温时能析出的纯晶体不大于kg；而欲析出纯晶体C,熔融液的组成wB范围应在之间。五、（15分）解：（1）填表：（8分）相区平衡相的聚集态及成分条件自由度数f'①s(C),s(B)1③s(C),l(A+B)1④s(A),l(A+B)1HGD线s(A),s(C),l(A+B)0（2）在图（b）上画出由系统由点k降温的步冷曲线。（3分）{T}时间图（a）①③②MEN500{T}p一定AB0.00.20.40.60.81.0wB④⑤CD400图（b）GHk6007005004

4、00600700300k（3）填空（4分）：A；8.3（占2分）；0.6~0.8。五：(12分)工业生产中有时需要结晶与精馏联合运用方可得到纯净物质，已知A和B二组分形成的液态互溶、固态完全不互溶的气、液、固相图如下：(1)标出1、2、3、4、5相区内的稳定相；(2)图中①、②、③、④、⑤五条线的名称各是什么？(3)画出系统点a的冷却曲线，并描述过程中的相变化。(4)现工业中由化学反应只能得到状态为b的混合物。据相图，要得到纯B和纯A应如何操作?五、（12分）(1)1.g；2.l+g；3.l；4.B(s)+l；5.A(s)+B(s)

5、(2)①气相线，或露点线；②液相线，或泡点线；③溶剂A的凝固点降低曲线；④溶剂B的凝固点降低曲线⑤低共熔线，或三相线。(3)系统点a的冷却曲线：气相降温至第一个拐点，开始有液体冷凝，至第二个拐点，气相消失，液体冷却至第三个拐点有A(s)析出，达三相线开始有B(s)析出，三相线平衡共存温度不变，至液相消失，温度继续下降。(4)首先将系统点为b的液体混合物冷却至(B(s)+1)两相区内，有一定量纯B(s)析出，过滤得到B(s)；将滤液升温至(g+l)两相区内，即进入蒸馏塔内，塔顶气相中B的含量增大，再冷却至(B(s)+1)两相区内，又可

6、有B(s)析出；塔底液相中A的含量增大，再冷却至(A(s)+1)两相区内，可有A(s)析出，过滤得到A(s)。五：(12分)相图分析与计算：(1)试标出下列相图中1，2，3，4，5相区的相态；(2)若将30克恒沸混合物降温，先析出何种固体?求出最大析出量；(3)由图设计出一个将恒沸混合物分为纯A纯B的分离方案。五、（12分）解：(1)1气相；2气相+溶液；3溶液；4溶液+固体A；5固体A+固体B(2)先析出A(S)析出最大量为WA/30=(70-40)/70WA=12.86(克)(3)将恒沸混合物冷至接近20℃时分离出A(s)，剩下

7、低共溶混合物溶液中含B70%，将其升温蒸溜，釜底可得纯B，馏出液为恒沸混合物，重复上述操作，直到A，B完全分离。