物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案5-8

(3)曲线CE是与LiCl(s)平衡共存的熔液组成随温度的变化曲线,根据相律,f?1,温度和组成只有一个可以改变。

曲线DE是与KCl(s)平衡共存的熔液组成随温度的变化曲线,f?1。 水平线FEG是LiCl(s),KCl(s)与组成为E的熔液三相平衡共存线,f?0。 (4)由于LiCl(s)的熔点比较高,电解LiCl(s)时耗能较多,加入等量KCl(s)后,可以使LiCl(s)的熔点从878 K降到629 K,节省了能耗,也使操作难度降低。

17.根据以下热分析数据,画出以温度为纵坐标,质量分数为横坐标的Ni(s)(A)与

***Mo(s)(B)的二组分低共熔的T?wB相图的草图。已知

(1)金属Ni(s)的相对原子质量为58.69,熔点为1728 K;金属Mo(s)的相对原子质量为95.94,熔点为2898 K。

(2)Ni(s)和Mo(s)可以形成化合物NiMo(s),该化合物在1620 K时分解成Mo(s)和wB?0.53的熔液。

(3)在1573 K时有唯一的最低共熔点,这时由NiMo(s),wB?0.48的熔液和

wB?0.32的固溶体三相平衡共存,固溶体中的Mo含量随温度的下降而下降。

解:从Ni(s)和Mo(s)的相对原子质量,可以计算化合物NiMo(s)中Mo的质量分数,可以确定化合物NiMo(s)的位置。

wB?95.94 ?0.6295.9?458.69从化合物在1620 K时分解成Mo(s)和wB?0.53的熔液,说明NiMo(s)是个不稳定化合物。

根据热分析数据,所画的相图草图如下。

18.在大气压力下,H2O(A)与NaCl(B)组成的二组分系统在252 K时有一个低共熔点,此时由H2O(s),NaCl?2H2O(s)和wB?0.223的NaCl水溶液三相共存。264 K时,不稳定化合物NaCl?2H2O(s)(C)分解为NaCl(s)和wB?0.27的NaCl水溶液。已知:Cl的相对原子质量为35.5,Na为23.0;NaCl(s)在水中的溶解度受温度的影响不大,温度升高溶解度略有增加。

(1)试画出H2O(A)与NaCl(B)组成的二组分系统的T?wB相图的草图,并分析各相区的相态。

(2)若有1.0 kg的wB?0.28的NaCl水溶液,由433 K时冷却到265 K,试计算能分离出纯的NaCl(s)的质量。

(3)若用wB?0.025的海水,用冷却的方法制备淡水,问需冷却到什么温度可以得到最多的淡水?

解:(1)在不稳定化合物NaCl?2H2O(s)中,含NaCl(s)的质量分数 wB?m(NaCl)?m(NaC?l)m2(HO)58.5?0.6 2?58.536则在T?wB图的wB?0.62处作一垂线,垂线的高度到不稳定化合物的分解温度264 K时为止。在264 K处画一水平线,线的右端与表示wB?1.0的纵坐标相交,左端到水溶液组成为wB?0.27处为止,用点F表示。

在低共熔温度252 K处作一水平线,线的左端与wB?0的代表纯水的纵坐标相交,右端与wB?0.62的代表不稳定化合物C的垂线相交。在代表纯水的纵坐标273 K处标出

H2O(s)的熔点D,在低共熔温度252 K的水平线上标出wB?0.223的溶液组成E。

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