发布时间 : 星期一 文章物理化学核心教程（第二版）沈文霞编科学出版社 - 课后习题详解第六章更新完毕开始阅读b93f1711a0116c175e0e4884
（A）LiCl(s)与KCl(s)在高温熔融时能完全互溶，但是在低温时两固体完全不互溶。 （B）LiCl(s)的熔点为878 K，KCl(s)的熔点为1049 K。两者形成的低共熔点的温度为
629 K，低共熔混合物中，含KCl(s)的质量分数wB?0.50。
（C）用wB?0.43的熔化物作步冷曲线，在723 K时曲线斜率变小，有LiCl(s)析出。 （D）用wB?0.63的熔化物作步冷曲线，在723 K时曲线斜率变小，有KCl(s)析出。 根据这些热分析数据，
（1）画出以温度为纵坐标，质量分数为横坐标的LiCl(s)(A)与KCl(s)(B)的二组分低共熔的T?wB相图的草图。
（2）说出在各相区中，相的组成和条件自由度。 （3）分析图中各相线的组成和条件自由度。
（4）说出工业上用电解的方法，从LiCl(s)制备金属Li(s)时，要加入KCl(s)的原因。 解：根据已知条件，画出的的T?wB相图的草图如下：
（2）在CED线以上，是熔液单相区，根据相律，条件自由度
f*?C?1?P?2?1?1?2
在CFE范围之内，是LiCl(s)与熔液两相区，f?1。 在DGE范围之内，是KCl(s)与熔液两相区，f?1 在FEG线以下，是LiCl(s)和KCl(s)的两相区，f?1。
***（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?0.62
95.94?58.69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)58.5??0.62
m(NaCl)?m(H2O)58.5?36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。
将D点与E点相连，为水的冰点下降曲线。将E点与F点相连，为不稳定化合物C的溶解度随温度的变化曲线。从F点向上作斜线，代表NaCl(s)的溶解度随温度上升略有增加的溶解度曲线。所画相图为
在相图中，各相区的相态为：在DEF线以上，是NaCl不饱和水溶液的单相区；在DIE范围内，是H2O(s)与溶液两相区；在FEJH范围内，是NaCl?2H2O(s)与溶液两相区；在IEJ线以下，是H2O(s)与NaCl?2H2O(s)两相区；在FHG线以上，是NaCl(s)与溶液两相区；在HJC线以右，是NaCl?2H2O(s)与NaCl(s)两相区。
（2）当1.0 kg的wB?0.28的NaCl水溶液，由433 K时冷却到265 K时（刚好在
NaCl?2H2O(s)的转熔温度之上，但是物系的组成可以借用转熔温度时的组成），析出的
NaCl(s)的量，可利用杠杆规则求算。设溶液和NaCl(s)的质量分别为m(l)和m(NaCl)，
m(l)(0.28?0.27)?m(NaCl)(1.0?0.28) m(l)?m(NaCl)?1.0 kg
解得m(NaCl)?13.7 g
（3）若用冷却的方法，从海水制备淡水，实际就是先得到冰，则将海水冷却到低共熔温度252 K上面一点点，可以得到最多的H2O(s)，也就制得最多的淡水。若知道所用海水的量，也可以用杠杆规则计算所得H2O(s)的量。