1、1-1 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。（1） 由 20 克 Na2SO4、30 克 K2SO4和 150H2O 克组成的物料；（2） 某溶液，含 MgCl2 434.8、NaCl 18.3、 KCl 46.1g/L，比重为 1.287。其中：Na 2SO4摩尔质量为 142.0，K 2SO4摩尔质量为 174.3，H 2O 摩尔质量为 18.02，MgCl 2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：
2、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：%0.7513025: .0:24 SNa)(324.8015:724molOHSKNa%38.961037.824:.:242OHSKNa)
3、10/(.105:2224 2OgHOHSKNa)10/(.3105:64242 gSSOKNa%21.601287.:5344.18: 780222OHKClNaMglb.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 50.8KCl 溶
4、解度(wt,%) 29.8 18.1 9.8 6.1 4.8 5.7 6.6 8.6)(718.4302:65)(7.421983:22molOHKClNamolMg%83.1026.49783:264.%8.90956:22OHKClNaMg)10/(.108.7:8546)/(922 2OgHOHKClNa OgHMg)10/(8.5710.4987:2366.49322 gSOHKClNaSMg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。（1） 海水，主要盐分为 NaCl、MgCl 2、MgSO 4、K 2SO4、CaSO 4；（2） 某天然盐湖卤水
5、，主要盐分为 Na2CO3、Na 2SO4、NaCl；（3） 某井盐苦卤，其主要成分为 KCl、NaCl、MgCl 2、CaCl 2、H 3BO3。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-H 2O 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
6、.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含 量 （ ）溶解度（） 图 1- Cl的 溶 解 度 曲 线-10.8 19.9 冰+KCl 300 54.0 KCl-5.0 20.95 KCl 400 63.4 KCl0 21.95 KCl 500 73.1 KCl10 23.8 KCl 600 83.0 KCl20 25.6 KCl 700 93.0 KCl40 28.7 KCl 770 100.0 KCl（2）NaNO 3-H2O 体系（相平衡数据见表 2-2）。表 2-2 NaNO3-H2O
7、 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+ NaNO 3 150 73.7 NaNO3-10 39.7 NaNO3 200 83.2 NaNO30 42.1 NaNO3 250 92.0 NaNO320 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-H 2O 体系相图中：未
8、饱和溶液区域中:P=1，F=C-P+1=2-1+1=2；冰的结晶（冰+L）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；KCl 的结晶（KCl+L）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；三相线 CED(不包括 C、E 两点)中:P=3，F=C-P+1=2-3+1=0；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）NaNO 3-H2O 体系相图中：图 -（ ） KClH体 系 相 图未 饱 和 溶 液冰 重 量 冰图 2-1（ ） 体 系 相 图冰重 量 未 饱 和 溶 液冰未饱和溶液区域中:P=1，F=C-P+1=2-1+1=2
9、；冰的结晶（冰+L）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；NaNO 3的结晶（NaNO 3+L）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；三相线 CED(不包括 C、E 两点)中:P=3，F=C-P+1=2-3+1=0；冰与 NaNO3（冰+ NaNO3）两固相共存区中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1。2-2 1000 公斤含 KCl5%的溶液，在 95下蒸发掉 900 公斤水，计算：（1）蒸发后析出的固相量及母液的量。（2）把蒸发后的母液冷却到 15，在冷却过程析出的固相量及最后的液相量。解法一：用杠杆规则法求解如图 2-2，由题意知：原始物料系统点为M。（1）系统
10、M 蒸发后，首先应确定蒸发后的新系统点 M1。M=H+M 1, 因此由杠杆规则有：即： 解之：H095091,据此可确定出新系统点 M1，又M 1451处在 KCl 的结晶区，L 1+S1= M1，故蒸发后： )(60.260.411 kgSLMW4.7111 （2）母液 L1冷却后，得到的系统点为M2，M 2亦处在 KCl 的结晶区，L 2+S2= M2，故冷却后： )(0.14.73.504.722 kgSLW8.62222M解法二：用母液的浓度求解如图 2-2，由题意知：原始物料系统点为 M。（1）系统 M 蒸发后，首先应确定蒸发后的新系统点 M1。M=H+M 1, 因此由杠杆规则有：
11、即： 解之： ,据此可确定出新系统点H109509145图 2- 体 系 相 图未 饱 和 溶 液冰 冰 重 量 M1。又M 1处在 KCl 的结晶区，L 1+S1= M1，而原始物料中总水量为 950kg,蒸发掉900kg 水后，M 1当中的水量为 50kg,亦即 L1当中的水量为 50kg,由图 2-2 中可读得 L1的 KCl 含量为 35.40%，设 L1当中的 KCl 量为 kg,则： ，解之, 1KClW506.431KClW, ，）（ kgWKCl40.271)(40.7.2501 kg 6111LMS（2）母液 L1冷却后，得到的系统点为 M2，则 ，M 2亦处在)(40.71
12、2kgLKCl 的结晶区，L 2+S2= M2，由题意，M 2当中的水量为 50kg，亦即 L2当中的水量为50kg, 由图 2-2 中可读得 L2的 KCl 含量为 24.68%，设 L2当中的 KCl 量为 kg,则：2KClW，解之, , ,5032.76842KClW）（ kgKCl38.162)(38.6.1502 kgWL 。).40.7222LMS第三章 三元水盐体系3-1 标绘 NaCl-Na2SO4-H2O 体系 50等温图，注明各区域的意义；试分析含 NaCl 10%，Na 2SO415%，H 2O75%的系统 50等温蒸发过程。NaCl-Na2SO4-H2O 体系 50数
13、据液 相（ wt，%）NaCl Na2SO4 固 相26.80 0.00 NaCl25.00 3.70 NaCl24.20 5.30 NaCl+Na2SO420.00 7.65 Na2SO415.00 12.10 Na2SO410.00 18.10 Na2SO45.00 24.70 Na2SO40.00 31.80 Na2SO4解：1.答案如图 3-1 所示。2.50系统点 M 等温蒸发过程如图 3-2 及表 3-1未 饱 和 溶 液图 3-1 体 系 50 相 图未 饱 和 溶 液图 3- 体 系 50 相 图图 3-2 NaClNa2SO4H2O 体系 50相图表 3-1 50系统点 M
14、等温蒸发过程一 二 三过程情况 未饱和溶液浓缩 Na2SO4结晶析出 Na2SO4及 NaCl 共析至蒸干液相点 ML LE E 系统点 ML LC CD固相点 尚无 B BD3-2 根据图 3-3 填空：固相 B 的溶解度随温度升高而加大，固相 A 的溶解度随温度升高而减小。系统 M 在 60时状态为 未饱和溶液 ，冷却至 40时有 B 析出，继续冷却至 20时会有 B 1 析出。3-3 有含 KCl 5%，K 2SO45%，H 2O90%的体系在 25等温蒸发，如果系统重 100 公斤，试计算：（1）K 2SO4析出量最大时的蒸发水量，K 2SO4析出量及析出率；（2）蒸发水量为 60 公
15、斤时 K2SO4析出量及析出率；（3）K 2SO4析出率为 85%时的蒸发水量。选做KCl-K2SO4-H2O 体系 25数据液 相（wt,%）KCl K2SO4固 相26.4 0 KCl25.6 1.1 KCl+ K2SO420 2.1 K2SO415 3.3 K2SO410 4.9 K2SO45 7.1 K2SO40 10.7 K2SO4解：（1）如图 3-4-（1）A BB1WM 604020图 3-3a. )(69.751062.359102 kgWRMOHb.首先求取蒸发后得到的浆料 R)(1.49.710kgR)(78.43.2.8503.2kgEB%691574（2）如图 3-4-（2）设蒸发后得到的浆料点为 P,由题意： ,又 ,解之： ,据此可在相406WMP6.89.12MP图中标出 P 点。 )(67.34025.98kgLB未 饱 和 溶 液图 3-5（ 1） 体 系 25 相 图图 3-4-（1） KClK 2SO4H2O 体系 25相图
