题目
已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成w(苯酚)为： L1(苯酚溶于水)，8.75%; L2 (水溶于苯酚)，69.9%。在30℃，100 g苯酚和200 g水形成的系统达液-液平衡时，两液相的质量各为多少？
已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成w(苯酚)为： L1(苯酚溶于水)，8.75%; L2 (水溶于苯酚)，69.9%。在30℃，100 g苯酚和200 g水形成的系统达液-液平衡时，两液相的质量各为多少？
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定系统组成
在30℃时，系统由100g苯酚和200g水组成，因此系统中苯酚的质量分数为：
${W}_{B}=\dfrac {100}{100+200}=0.333$
步骤 2：确定平衡液相的组成
根据题目，平衡时两液相的组成分别为：
${W}_{B}({L}_{1})=0.0875$ 和 ${W}_{B}({L}_{2})=0.699$
步骤 3：应用杠杆规则
根据杠杆规则，系统点与两个液相相点之间的质量比等于它们的组成差的倒数。即：
$\dfrac {m({L}_{1})}{m({L}_{2})}=\dfrac {{W}_{B}({L}_{2})-{W}_{B}}{{W}_{B}-{W}_{B}({L}_{1})}$
代入已知数值：
$\dfrac {m({L}_{1})}{m({L}_{2})}=\dfrac {0.699-0.333}{0.333-0.0875}$
步骤 4：计算两液相的质量
根据杠杆规则计算出两液相的质量比，然后根据总质量计算出两液相的质量。
$m({L}_{1})+m({L}_{2})=100g+200g=300g$
在30℃时，系统由100g苯酚和200g水组成，因此系统中苯酚的质量分数为：
${W}_{B}=\dfrac {100}{100+200}=0.333$
步骤 2：确定平衡液相的组成
根据题目，平衡时两液相的组成分别为：
${W}_{B}({L}_{1})=0.0875$ 和 ${W}_{B}({L}_{2})=0.699$
步骤 3：应用杠杆规则
根据杠杆规则，系统点与两个液相相点之间的质量比等于它们的组成差的倒数。即：
$\dfrac {m({L}_{1})}{m({L}_{2})}=\dfrac {{W}_{B}({L}_{2})-{W}_{B}}{{W}_{B}-{W}_{B}({L}_{1})}$
代入已知数值：
$\dfrac {m({L}_{1})}{m({L}_{2})}=\dfrac {0.699-0.333}{0.333-0.0875}$
步骤 4：计算两液相的质量
根据杠杆规则计算出两液相的质量比，然后根据总质量计算出两液相的质量。
$m({L}_{1})+m({L}_{2})=100g+200g=300g$