题目
1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557,现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏,最终得到的物质为 。
1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557,现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏,最终得到的物质为 。
题目解答
答案
纯水和恒沸混合物
解析
步骤 1:理解恒沸混合物的概念
恒沸混合物是指在一定压力下,混合物的沸点与纯组分的沸点相同,且在气相和液相中各组分的摩尔分数相等的混合物。在1atm压力下,水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557。
步骤 2:分析分馏过程
分馏是一种分离混合物的方法,通过多次部分汽化和部分冷凝,使混合物中的各组分根据其沸点的不同而分离。对于含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏,由于乙醇的沸点(78.37°C)低于水的沸点(100°C),乙醇会优先蒸发,而水则会留在液相中。
步骤 3:确定最终得到的物质
在分馏过程中,随着乙醇的不断蒸发,液相中乙醇的浓度会逐渐降低,而水的浓度会逐渐增加。当液相中乙醇的浓度达到最低恒沸混合物的浓度(质量分数为0.9557)时,分馏过程将停止,因为此时液相和气相的组成相同,无法再通过分馏进一步分离。因此,最终得到的物质为纯水和恒沸混合物。
恒沸混合物是指在一定压力下,混合物的沸点与纯组分的沸点相同,且在气相和液相中各组分的摩尔分数相等的混合物。在1atm压力下,水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557。
步骤 2:分析分馏过程
分馏是一种分离混合物的方法,通过多次部分汽化和部分冷凝,使混合物中的各组分根据其沸点的不同而分离。对于含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏,由于乙醇的沸点(78.37°C)低于水的沸点(100°C),乙醇会优先蒸发,而水则会留在液相中。
步骤 3:确定最终得到的物质
在分馏过程中,随着乙醇的不断蒸发,液相中乙醇的浓度会逐渐降低,而水的浓度会逐渐增加。当液相中乙醇的浓度达到最低恒沸混合物的浓度(质量分数为0.9557)时,分馏过程将停止,因为此时液相和气相的组成相同,无法再通过分馏进一步分离。因此,最终得到的物质为纯水和恒沸混合物。