题目
某二元溶液分别采用筒单蒸馏和平衡蒸馏的方法进行分离,在操作压力、原料相同的条件下,若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则哪种蒸馏方式获得产品量大()。A. 无法判断。B. 简单蒸馏;C. 平衡蒸馏;D. 一样多;
某二元溶液分别采用筒单蒸馏和平衡蒸馏的方法进行分离,在操作压力、原料相同的条件下,若平衡蒸馏的操作温度与简单蒸馏的最终温度相同,则哪种蒸馏方式获得产品量大()。
A. 无法判断。
B. 简单蒸馏;
C. 平衡蒸馏;
D. 一样多;
题目解答
答案
B. 简单蒸馏;
解析
考查要点:本题主要考查对简单蒸馏和平衡蒸馏两种分离方法工作原理的理解,以及在相同温度条件下两种方法的产品量比较。
解题核心思路:
- 简单蒸馏是间歇过程,温度逐渐升高,蒸气组成随时间变化,最终温度对应液相中剩余组分的沸点。
- 平衡蒸馏是恒温过程,气液两相达到平衡,气相量由相平衡关系决定。
- 关键点在于:当平衡蒸馏温度等于简单蒸馏的最终温度时,简单蒸馏在升温过程中已蒸出大量高挥发组分,而平衡蒸馏仅在恒温下部分汽化,总蒸出量较少。
方法对比分析
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简单蒸馏:
- 温度逐步升高,蒸气中的高挥发组分优先被蒸出。
- 当温度达到最终温度$T$时,液相组成已接近低挥发组分,此时剩余液体量较多,但总蒸出量包含所有温度阶段的蒸气。
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平衡蒸馏:
- 在恒定温度$T$下部分汽化,气液两相平衡。
- 气相量由相平衡关系决定,但仅在温度$T$下一次性蒸出,无法累积之前温度阶段的蒸气。
关键结论
- 简单蒸馏的总蒸出量更大:因为其在升温过程中已蒸出大量高挥发组分,而平衡蒸馏仅在恒温下蒸出少量气相。