下册第1章 蒸馏 习题课 习题

化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。

5．蒸馏一、单选题1．蒸馏是分离( ）混合物的单元操作。

BA 气体;B 液体;C 固体；D 刚体。

2．蒸馏是利用各组分的（)不同的特性实现分离的目的. CA 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。

3．在二元混合液中，（）的组分称为易挥发组分。

AA 沸点低;B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。

4．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。

CA 可挥发；B 不挥发;C 易挥发；D 难挥发。

5．在二元混合液中，（）的组分称为难挥发组分。

BA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。

6．在二元混合液中,沸点高的组分称为( ）组分。

DA 可挥发;B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。

7．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一. AA 液相回流;B 进料;C 侧线抽出；D 产品提纯。

8．液相回流是保证（）过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。

BA 吸收；B 精馏；C 传热；D 过滤。

9．在( ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器.10．在再沸器中溶液（）而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

CA 部分冷凝；B 全部冷凝；C 部分气化；D 全部气化。

11．在再沸器中溶液部分气化而产生（），是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

DA 上升物料；B 上升组分;C 上升产品；D 上升蒸气。

12．再沸器的作用是提供一定量的（）流。

DA 上升物料；B 上升组分；C 上升产品;D 上升蒸气。

13．（）的作用是提供一定量的上升蒸气流. CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器;D 换热器。

14．（）的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。

AA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器.15．冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。

BA 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相；D 塔底液相。

下册第一章蒸馏1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为解：总压 P=75mmHg=10kp 。

由拉乌尔定律得出 0A p x A ＋0B p x B =P 所以 x A =000B A B p p p p --；y A =p p A 0000BA Bp p p p --。

因此所求得的t-x-y 数据如下：t, ℃ x y 113.7 1 1114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0.2. 承接第一题，利用各组数据计算（1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。

（2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。

解：（1）对理想物系，有 α＝00BAp p 。

所以可得出t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326算术平均值α=9∑iα=1.318。

α对i α的最大相对误差＝%6.0%100)(max=⨯-αααi 。

（2）由xxx x y 318.01318.1)1(1+=-+=αα得出如下数据：t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差==∇iy y m ax)(0.3%。

蒸馏练习题蒸馏是一种常用的物质分离和纯化技术，通过控制物质的沸点差异，将混合物中的组成分按照其沸点逐渐蒸发并重新凝结，从而分离出不同组成的纯净物。

蒸馏广泛应用于化工、制药、食品等行业中，是一项基础且重要的实验操作。

为了帮助大家更好地理解和掌握蒸馏的原理和实验操作，以下是一些蒸馏练习题，供大家进行巩固和提升。

1. 什么是蒸馏？请简述其原理和应用领域。

2. 请列举几个常见的蒸馏方法，并简单描述其原理和适用情况。

3. 在进行简单蒸馏实验时，为什么需要添加鱼鳞状物或玻璃珠？4. 请简要描述分馏柱的结构和作用。

5. 在进行蒸馏实验时，如何控制沸点和温度？6. 请简述真空蒸馏的原理和适用范围。

7. 什么是火花点？在蒸馏过程中有何作用？8. 请描述蒸馏过程中的气、液两相传质过程。

9. 在进行常压蒸馏时，为什么需要进行冷凝？10. 请简述回流蒸馏的原理和优点。

11. 在蒸馏实验中，如何提高分离的效果？12. 请简述复蒸馏的原理和适用情况。

13. 蒸馏实验中，如何区分常压下产生的气体是沸腾产生的气泡还是气体溢出的？14. 在蒸馏实验中，如何判断纯净液的收集已经结束？15. 请列举几个蒸馏的注意事项和安全措施。

以上是一些关于蒸馏的练习题，通过解答这些问题，可以加深对蒸馏原理和实验操作的理解，并培养科学实验的分析和解决问题的能力。

希望大家能够认真思考和回答，并在实践中运用这些知识，提高实验操作的技巧和效率。

蒸馏作为一项常见的实验技术，对于从事化工相关工作的人员来说非常重要，因此不断学习和练习是必不可少的。

第一章 蒸馏1．已知：5.0=F x ，p ＝99kpa ，求泡点温度？解：设t ＝92℃，查例1-1附表有：kpa p A 58.1430=，kpa p B 72.570= 则：48.072.5758.14372.5799000=--=--=B A B p p p p x 4．已知6.0=F x ，V/F ＝1/3，求x 、y ？解：（1）平衡蒸馏：783.0,509.0549.046.0==⇒⎪⎭⎪⎬⎫+=+=+=y x x y Wx Vy Fx WV F F（2）简单蒸馏：783.0,509.0549.0,46.0)1()1(ln 11ln 2121==⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫==+-+--=-=+=y x b m b x m b x m m W F Wx Fx y D W V F5. 解：根据全塔物料衡算（质量分数表示）：WD F Wx Dx Fx W D F +=+= 其中：F =4000，x F =0.3，x W =0.05，88.0%100=⨯=F D D Fx Dx η 带入上式得：0.12×4000×0.3=0.05W得：W=2880kg/h因此：D=4000-2880=1120kg/h943.011203.0400088.0=⨯⨯===D Fx D Dx x F D D D η 下面用摩尔分数表示：974.0154/057.076/943.076/943.0=+=D x h kmol D /31.14)154057.076973.0(1120=+⨯= 8．解：精馏段操作线：y=0.723x+0.263,因为精馏段操作线和对角线交点为（x D ,x D ）,则： 95.0263.0723.0=⇒⎩⎨⎧=+=D x x y x y 又：61.2723.01=⇒=+R R R 由于提馏段操作线和对角线交点为（x W ，x W ），则：0748.00187.025.1=⇒⎩⎨⎧=-=w x x y x y 精馏段操作线和提馏段操作线交点为（x q ，y q ）：65.00187.025.1263.0723.0=⇒⎩⎨⎧-=+=q y x y x y 露点进料：x F ＝y q ＝0.6511.解：对理想混合液，有：3/2)1(1111min min =⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=---=--=+q x x y q x x q q y x x y x R R q q q F q q qD q D αα 12．已知：x F ＝0.5，泡点进料：q ＝1，分凝器相当于一层理论板，假设为第0层理论板，离开分凝器的气液两相处于相平衡状态，则：x 0＝0.88，y 0＝x D ＝0.95，Dx D /Fx F ＝96％，x 1＝0.79求：（1）R ，Rmin （2）若D ＝100kmol/h ，则F ＝？解：（1）计算R ： 由于离开分凝器的气液两相处于相平衡，则：ααα⇒⎪⎩⎪⎨⎧==-+=95.0,88.0)1(100000y x x x y 又对第一层塔板：⎪⎩⎪⎨⎧1111179.0)1(1y x x x y ⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-+=αα 根据精馏段操作线方程：R R x R x y D ⇒+++=1101 计算R min ：对泡点进料：x q ＝x F ＝0.5q qq q y x x y ⇒-+=)1(1αα min min min 1R x x y x R R qD q D ⇒--=+ (2)计算F ：根据：Dx D /Fx F ＝96％，其中D ＝100kmol/h ，x D ＝0.95，x F ＝0.5即可得到F15．解：根据相平衡曲线图1-1（p6），对两组分混合物，温度和组成之间是一一对应的关系。

第1章从实验学化学蒸馏与萃取A．①③⑤B．②③⑤C．②④⑤D．①②④解析漏斗可用于过滤，别离固、液混合物；蒸馏烧瓶可用于蒸馏或分馏，别离液、液混合物；分液漏斗用于分液，别离互不相溶两种液体混合物。

答案B2．现有三组溶液：①汽油与氯化钠溶液、②39%酒精溶液、③氯化钠与单质溴水溶液，别离以上各混合液正确方法依次是( ) A．过滤萃取分液B．萃取分液蒸馏C．分液蒸馏萃取D．萃取蒸馏分液解析①汽油与氯化钠溶液互不相溶，用分液法别离；②酒精与水沸点不同且互溶，用蒸馏方法别离；③单质溴极易溶于有机溶剂而有机溶剂不溶于水，用萃取法。

答案C3．[2021 ·启东中学高一期中考试]以下四种化学操作名称从左到右分别是( )A．过滤、蒸发、蒸馏、分液B．过滤、蒸馏、蒸发、分液C．蒸发、蒸馏、过滤、分液D．分液、蒸馏、蒸发、过滤解析此题属根底题，认识常见别离操作仪器，从左到右分别为过滤、蒸发、蒸馏、分液。

答案A4．以下图所示装置或操作存在错误不能到达相应目是( )解析做蒸馏实验时温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处，且冷凝水从下端进，上端出，B选项错误。

答案B5．以下实验操作中错误是( )A．蒸发操作时，应使混合物中水分完全蒸干后，才能停顿加热B．蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出D．萃取操作时，在选择萃取剂时，要求萃取剂与原溶剂不互溶解析蒸发操作不能待水完全蒸干才停顿加热，A错，其余选项说法均正确。

答案A6．[2021 ·南京四校高一期中考试]某溶液中含有较大量Cl－、CO2－3、OH－等3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，以下实验操作顺序正确是( )①滴加Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①解析Ag＋与Cl－、CO2－3、OH－均反响生成沉淀，Mg2＋与CO2－3、OH－均反响生成沉淀，故参加试剂顺序为Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3。

第3 蒸馏和萃取课后篇巩固提升基础巩固1.现有一瓶甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下表:在水中的物质分子式熔点/℃沸点/℃溶解性甲C3H6O298 57.5 0.93 可溶乙C4H8O284 77 0.90 可溶据此,将甲和乙互相分离的最佳方法是( )A.萃取法B.升华法C.蒸馏法D.分液法解析:甲、乙密度相近,溶解性相似,只能根据沸点不同来分离。

答案:C2.在实验室中将浑浊的自来水制成蒸馏水,最好的方法是( )A.过滤B.萃取C.蒸发D.先过滤后蒸馏解析:自来水浑浊,有不溶性杂质,需要过滤还含有可溶性盐,制蒸馏水需要蒸馏。

答案:D3.下列关于萃取操作的说法正确的是( )A.从溴水中萃取溴,可用酒精作萃取剂B.萃取操作完成后,静置分层,上下层液体依次从下口放出C.用一种有机溶剂,提取水溶液中的某物质,静置分层,“水层”应在上层D.萃取时所选溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质不反应,酒精与水互溶,故A项错误。

静置分层后下层液体从下口放出,上层液体应从上口倒出,故B项错误。

有机层在上还是在下取决于有机溶剂与水的密度的相对大小。

4.下列方法不正确的是( )A.用过滤的方法除去食盐水中的泥沙B.用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水C.用酒精萃取碘水中的碘D.用淘洗的方法从沙里淘金,不能萃取碘水中的碘,C项错误。

5.在自来水蒸馏实验中,下列操作不正确的是( )A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石B.可以不用温度计C.冷水从冷凝管上口入,下口出D.取少量收集到的液体滴入硝酸银和稀硝酸,无明显现象,与气流方向相反,气流由上至下所处的温度越来越低,冷凝效果好。

6.下列分离和提纯的实验中,所选用的方法或仪器不正确的是( )分离方法蒸馏分液萃取蒸发选用仪器解析:A项制取蒸馏水应用蒸馏法,选用的仪器为蒸馏烧瓶,A项正确水和植物油不互溶,需采用分液的方法进行分离,故B项正确分离食盐水与泥沙应用过滤的方法,C项错误蒸发食盐水得到氯化钠晶体所用仪器为蒸发皿,故D项正确。

蒸馏练习下册 第一章蒸馏 概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔 公式全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即1==''VLV L4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？1.恒沸精馏和萃取精馏。

对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。

对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。

5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。

（5分）1.漏液线（气体流量下限线）（1分）2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分）3.液相流量下限线（1分）4.液相流量上限线（1分）5.液泛线（1分）最适宜的区域为五条线相交的区域内。

7．进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。

11、什么是理想物系？四 计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y提馏段：0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。