物理化学第二章作业及答案

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2-25 H2O—MgSO4系统相图如图 (c)所示, (1)试述含MgSO49%的溶液冷却过程相态的变化;

(2)试设计由MgSO4稀溶液制备MgSO4·6H2O的最佳操作步骤。

9答: 9% MgSO4,换算为摩尔分数为X(MgSO4)=

120.3=0.0146, MgSO4的摩尔质量为

991?120.31824.31+32+16×4=120.3

在图3(c)中,找到xB=0.0146,

(2) MgSO4?6H2O为 E点。首先MgSO4稀溶液进行热浓缩,使其浓度落到D,E之间,然后在降温到WW’(如图中所示)三相线对应的温度时,析出的固体是MgSO4?6H2O(s)和MgSO4(s),当温度继续降温接近三相线GG’对应的温度时,可得到最大量的MgSO4?6H2O(s),温度但不能达到三相线GG’对应的温度,否则就有D析出。

图 d 图 e

2-26 补齐Al-Ni系统相图,如图(d)所示,标明各相区的相态和水平线上的相平衡情况。图中,C、D、E分别表示Al3Ni,Al2Ni和AlNi。

2-27 金属A、B及其化合物A2B3的熔化温度分别为1200℃,1600℃和1700℃;在1400℃时,含B10%的熔融液与含B20%、30%的两固熔体三相平衡;在1250℃时,含B75%的熔融液与含B65%、90%的两固熔体三相平衡。根据以上事实粗略画出A-B系统的相图, 解:图5-5

A2B3 中xB=3/(2+3)=0.6

含B10%的熔融液与含B20%、30%的两固熔体三相平衡; 与有转熔温度的部分互溶固熔体的情况相似(熔融液的组成点在两个固熔体的一侧);在1250℃时,含B75%的熔融液与含B65%、90%的两固熔体三相平衡, 与有低共熔点部分互溶固熔体的情况相似(熔融液的组成点在两个固熔体的之间)。

2-28 根据下述事实粗略画FeO-SiO2系统的相图。FeO和SiO2的熔点分别为1541℃和1713℃;(FeO)2·SiO2的熔点为1065℃,FeO·SiO2的熔点为1500℃,;最低共熔点的坐标为:t =1040℃, x(SiO2) = 0.31; t =1010℃, x(SiO2)=0.37;t=1445℃ , x(SiO2)=0.6。 解:图5-6

FeO(A)-SiO2(B); (FeO)2·SiO2中x(SiO2)=1/3; FeO·SiO2中x(SiO2)=1/2;

29. E:AB形成的复盐 D; A的含水盐

F: 含水盐在水中的溶解度 I:B在水中的溶解度

G: H:

图(a) 图(b) 图(c)

2-23 指出下列各凝聚系统T-x相图(粗描)中各相区的相态及自由度数。如图所示:(a)ErCl3(A)—KCl(B),C、D分别代表KEr3Cl10和K3ErCl6; (b)DyCl3(A)—NaCl(B),C、D分别代表NaDy3Cl10和Na3DyCl6 ; (c) H2O(A)—MgSO4(B),C、D、E分别代表MgSO4·12H2O,MgSO4·7H2O,MgSO4·6H2O。

2-24 .ErCl3-KCl系统相图如图 (a)所示。画出x(KCl)等于 20%、30%和70%的熔融液自然冷却过程中的冷却曲线,并叙述冷却过程中的相变化和自由度数的变化; 2-25 H2O—MgSO4系统相图如图 (c)所示,

(1)试述x(MgSO)等于9%的溶液冷却过程相态的变化;

(2)试设计由MgSO4稀溶液制备MgSO4·6H2O的最佳操作步骤。

图 d 图 e

2-26 补齐Al-Ni系统相图,如图(d)所示,标明各相区的相态和水平线上的相平衡情况。图中,C、D、E分别表示Al3Ni,Al2Ni和AlNi。

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