题目
1000kg 的电解液中含 NaOH 质量分数 10% 、 NaCl 的质量分数 10% 、 的质量分数 80% ,用真空蒸发器浓缩,食盐结晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50% 、 NaCl 2% 、 48% ,均为质量分数。试求: (1) 水分蒸发量; (2) 分离的食盐量; (3) 食盐分离后的浓缩液量。在全过程中,溶液中的 NaOH 量保持一定。(设分离的食盐中不含水分)
1000kg 的电解液中含 NaOH 质量分数 10% 、 NaCl 的质量分数 10% 、 的质量分数 80% ,用真空蒸发器浓缩,食盐结晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50% 、 NaCl 2% 、 48% ,均为质量分数。试求: (1) 水分蒸发量; (2) 分离的食盐量; (3) 食盐分离后的浓缩液量。在全过程中,溶液中的 NaOH 量保持一定。(设分离的食盐中不含水分)
题目解答
答案
解 电解液 1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω =0.5 (质量分数) NaCl 1000×0.l=100kg NaCl ω =0.02 (质量分数) 1000×0.8=800kg ω =0.48 (质量分数) 在全过程中,溶液中 NaOH 量保持一定,为 100kg 浓缩液量为100/0.5=200kg 200kg 浓缩液中,水的含量为 200×0.48=96kg ,故水的蒸发量为 800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为 200×0.02=4kg ,故分离的 NaCl 量为 100-4=96kg
解析
步骤 1：计算电解液中各组分的质量
电解液总质量为 1000kg，其中 NaOH 的质量分数为 10%，NaCl 的质量分数为 10%，水的质量分数为 80%。因此，电解液中各组分的质量分别为：
- NaOH 的质量：1000kg × 10% = 100kg
- NaCl 的质量：1000kg × 10% = 100kg
- 水的质量：1000kg × 80% = 800kg
步骤 2：计算浓缩液中各组分的质量
浓缩液中 NaOH 的质量分数为 50%，NaCl 的质量分数为 2%，水的质量分数为 48%。由于 NaOH 的质量在全过程中保持不变，为 100kg，因此浓缩液的总质量为：
- 浓缩液总质量：100kg / 50% = 200kg
浓缩液中各组分的质量分别为：
- NaOH 的质量：100kg
- NaCl 的质量：200kg × 2% = 4kg
- 水的质量：200kg × 48% = 96kg
步骤 3：计算水分蒸发量和分离的食盐量
水分蒸发量为电解液中水的质量减去浓缩液中水的质量：
- 水分蒸发量：800kg - 96kg = 704kg
分离的食盐量为电解液中 NaCl 的质量减去浓缩液中 NaCl 的质量：
- 分离的食盐量：100kg - 4kg = 96kg
电解液总质量为 1000kg，其中 NaOH 的质量分数为 10%，NaCl 的质量分数为 10%，水的质量分数为 80%。因此，电解液中各组分的质量分别为：
- NaOH 的质量：1000kg × 10% = 100kg
- NaCl 的质量：1000kg × 10% = 100kg
- 水的质量：1000kg × 80% = 800kg
步骤 2：计算浓缩液中各组分的质量
浓缩液中 NaOH 的质量分数为 50%，NaCl 的质量分数为 2%，水的质量分数为 48%。由于 NaOH 的质量在全过程中保持不变，为 100kg，因此浓缩液的总质量为：
- 浓缩液总质量：100kg / 50% = 200kg
浓缩液中各组分的质量分别为：
- NaOH 的质量：100kg
- NaCl 的质量：200kg × 2% = 4kg
- 水的质量：200kg × 48% = 96kg
步骤 3：计算水分蒸发量和分离的食盐量
水分蒸发量为电解液中水的质量减去浓缩液中水的质量：
- 水分蒸发量：800kg - 96kg = 704kg
分离的食盐量为电解液中 NaCl 的质量减去浓缩液中 NaCl 的质量：
- 分离的食盐量：100kg - 4kg = 96kg