雙液系氣-液平衡相圖

1、雙液系的氣-液平衡相圖1 .簡(jiǎn)述由實(shí)驗(yàn)繪制環(huán)己烷-乙醇?xì)?液平衡T-x相圖的基本原理。答：通過測(cè)定不同沸點(diǎn)下組分的氣、液相的折射率，在標(biāo)準(zhǔn)的工作曲線上找出該折射率對(duì)應(yīng)的濃度，結(jié)合其沸點(diǎn)畫出平衡相圖。2 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，作環(huán)己烷-乙醇的標(biāo)準(zhǔn)折光率-組成曲線的目的是什么？答：作標(biāo)準(zhǔn)曲線的目的是通過測(cè)氣、液相相得折射率從而在標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上找出對(duì)應(yīng)的濃度。3 .用精儲(chǔ)的方法是否可把乙醇和環(huán)己烷混合液完全分離，為什么？答：不能完全分離。因?yàn)榄h(huán)己烷-乙醇二組分具有最低恒沸點(diǎn)4 .測(cè)定純環(huán)己烷和純乙醇的沸點(diǎn)時(shí)，沸點(diǎn)儀中有水或其它物質(zhì)行嗎?答：有水和其他物質(zhì)都是不行的。因?yàn)橛兴推渌镔|(zhì)會(huì)使

2、所測(cè)沸點(diǎn)改變。5 .為什么工業(yè)上常生產(chǎn)95%酒精？只用精儲(chǔ)含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精？答：因?yàn)樗?乙醇二組分具有最低恒沸點(diǎn)，所以工業(yè)上常生產(chǎn)95%的酒精。用精儲(chǔ)的方法無法獲得無水酒精，只能獲得95%的酒精。6 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，如何判斷氣-液相達(dá)平衡狀態(tài)?答：觀察貝克曼溫度計(jì)的讀數(shù)，如果讀數(shù)穩(wěn)定3-5分鐘，說明已達(dá)平衡狀態(tài)。7 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，每次加入沸點(diǎn)儀中的環(huán)己烷或乙醇是否應(yīng)按記錄表所規(guī)定的體積精確計(jì)量？為什么？答：不需要按記錄表的加。因?yàn)榻M分的濃度不是按所加物質(zhì)的量計(jì)算得來的，而是通過測(cè)折射率間接得到的。8 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，在測(cè)

3、定沸點(diǎn)時(shí)，溶液出現(xiàn)分儲(chǔ)現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生什么變化？答：出現(xiàn)微分將使測(cè)得的沸點(diǎn)偏高，使相圖向上移動(dòng)。9 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，蒸儲(chǔ)器中收集氣相冷凝的小球大小對(duì)結(jié)果有何影響？答：小球太小難以收集氣相，小球太大，小球內(nèi)的組分更新太慢，產(chǎn)生微分，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。10 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，通過測(cè)定什么參數(shù)來測(cè)定雙液系氣-液平衡時(shí)氣相和液相的組成？答：通過測(cè)定組分的折射率來測(cè)定雙液系氣-液平衡時(shí)氣相和液相的組成。11 .在雙液系的氣-液平衡相圖中，如何通過測(cè)定溶液的折光率來求得溶液的組成？答：通過測(cè)得的折射率在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出對(duì)應(yīng)的濃度，根據(jù)氣、液相平衡濃度與測(cè)得的沸點(diǎn)作出

4、平衡相圖。12 .什么是恒沸點(diǎn)？雙液系相圖中包含了哪些區(qū)域、哪些線和哪些重要的點(diǎn)？各部分的自由度為多少？答：恒沸點(diǎn)是體系在T-X圖上存在的極值，此點(diǎn)的氣液兩相組成相同，此點(diǎn)的溫度就稱為該體系恒沸點(diǎn)，此點(diǎn)代表的組成即為該恒沸混合物的組成。雙液系相圖中包含包含液相區(qū)、氣相區(qū)、氣-液平衡相區(qū)；液相線，氣相線；純乙醇的沸點(diǎn)、純環(huán)己烷的沸點(diǎn)、最低恒沸點(diǎn)。液相區(qū)和氣相區(qū)的條件自由度均為2,氣-液平衡相區(qū)的條件自由度為1,純乙醇的沸點(diǎn)、純環(huán)己烷的沸點(diǎn)、最低恒沸點(diǎn)的條件自由度均為0。13 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，為何要多次將小球中的液體傾倒回?zé)恐?？答：使小球?nèi)收集的液體為平衡時(shí)蒸汽的冷凝液，這樣才

5、能代表平衡時(shí)氣相的組成。14 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，如果將沸點(diǎn)儀過度傾斜使小球中凝聚液體太多，會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生什么影響？答：過度傾斜可能使小球內(nèi)的液體更新太慢，出現(xiàn)微分，造成實(shí)驗(yàn)誤差。15 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，主要誤差來源是什么？答：給雙液系加熱而產(chǎn)生的液相的組成并不固定，而且加熱的時(shí)間長(zhǎng)短并不固定，因此使測(cè)定的折射率產(chǎn)生誤差；溫度計(jì)的位置并不固定，測(cè)得的溫度有差異；測(cè)量過程中取液后停留的時(shí)間不一樣，氣體的揮發(fā)程度不一樣，導(dǎo)致的測(cè)量誤差；還有不同的人觀測(cè)時(shí)分辨顏色的程度不一樣，同一個(gè)人在不同的環(huán)境下讀的值也不一樣，導(dǎo)致的讀數(shù)誤差。16 .用阿貝折光率儀測(cè)定液體折光率時(shí)要經(jīng)

6、過哪幾步調(diào)節(jié)？測(cè)定時(shí)無法調(diào)出明暗界面，可能的原因是什么？答：將待測(cè)液均勻的滴到工作鏡面上后，首先調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)手輪使視野中出現(xiàn)明暗交界，然后調(diào)節(jié)目鏡，使交叉線最為清晰，接著調(diào)節(jié)色散校準(zhǔn)手輪使明暗交界線的色差盡量小，最后調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)手輪使明暗交界線對(duì)準(zhǔn)交叉點(diǎn)，調(diào)好后就可以按“read”鍵讀數(shù)了。測(cè)定時(shí)無法調(diào)出明暗界面，可能的原因是液體樣品已揮發(fā)了。17 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定工作曲線時(shí)折光率的恒溫溫度與測(cè)定樣品時(shí)折光率的恒溫溫度是否需要保持一致？為什么？答：兩者的恒溫溫度需要保持一致。因?yàn)樵诓煌瑴囟葧r(shí)測(cè)得的折射率是不一樣的，而書本給出的是30C時(shí)濃度與折射率的關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)需要利用該曲線找出

7、所測(cè)折射率對(duì)應(yīng)的濃度。18 .本實(shí)驗(yàn)為何選用測(cè)折光率的方法測(cè)定氣液相平衡組成？答：因?yàn)閮烧哒酃饴氏嗖铑H大，而在一定溫度下溶液的折光率與組成存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，折光率的測(cè)定又只需要少量樣品，所以，可以用折光一組成工作曲線來測(cè)定平衡體系的兩相組成。19 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，所用的蒸儲(chǔ)器尚有那些缺點(diǎn)?如何改進(jìn)？答：蒸儲(chǔ)器收集氣相、液相的球大小沒有設(shè)計(jì)好，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所用溶液量來設(shè)計(jì)球的規(guī)格；溫度計(jì)與電熱絲靠的太近，可以把裝液相的球設(shè)計(jì)小一點(diǎn)，使溫度計(jì)稍微短一點(diǎn)也能浸到液體中，增大與電熱絲的距離；橡膠管與環(huán)境交換熱量太快，可以在橡膠管外面包一圈泡沫，減少熱量的散發(fā)。20 .在雙液系的氣-液平衡相

8、圖實(shí)驗(yàn)中，使用的樣品溶液能否重復(fù)使用？答：測(cè)定混合液的樣品可以重復(fù)使用，因?yàn)闅庖合嗥胶饨M成是由精確測(cè)定折光率而得到，測(cè)定純乙醇和純環(huán)己烷的沸點(diǎn)，還需用純物質(zhì)。21 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，安裝儀器應(yīng)該注意什么？答：安裝儀器時(shí)，應(yīng)檢查裝置的氣密性；溫度傳感器（或溫度計(jì)）不要直接碰到加熱絲；電熱絲應(yīng)完全浸入到溶液中否則通電加熱時(shí)可能會(huì)引起有機(jī)液體燃燒；檢查進(jìn)出水口的接管是否接好，控制水的流速，使氣相全部冷凝22 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，加熱功率是否越大越好？答：加熱時(shí)，應(yīng)控制電壓大小，加熱功率不能太大，加熱絲上有小氣泡逸出即可，加熱絲的電壓不得超過20V。23 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，何時(shí)測(cè)定氣液相組成的折光率？答：一定要使體系達(dá)到氣液平衡即溫度穩(wěn)定后，讀取沸點(diǎn)，停止加熱，充分冷卻后才能取樣分析其折射率。取樣后的滴管不能倒置。24 .在雙液系的氣-液平衡相圖實(shí)驗(yàn)中，使用阿貝折光儀測(cè)折光率