题目
具有最低恒沸点的 A 和 B 二组分体系,恒沸物为 C,已知纯 A 的沸点大于纯 B 的沸点, 精馏后的塔顶馏出液是: A 纯 A B 纯 B C 恒沸物 C D 纯 A 和纯 B 正确
具有最低恒沸点的 A 和 B 二组分体系,恒沸物为 C,已知纯 A 的沸点大于纯 B 的沸点, 精馏后的塔顶馏出液是: A 纯 A B 纯 B C 恒沸物 C D 纯 A 和纯 B 正确
题目解答
答案
答案:C
解析
考查要点:本题主要考查对精馏分离原理及恒沸物性质的理解,特别是当二组分体系存在最低恒沸点时的分离极限。
解题核心思路:
- 恒沸点特性:当体系中存在恒沸点时,混合物在该点的气液组成相同,无法通过常规精馏进一步分离。
- 挥发性差异:纯A的沸点高于纯B,说明B比A更易挥发。但最低恒沸点的存在表明混合物在特定组成下挥发性最低,导致分离极限为恒沸物。
- 精馏结果:精馏塔顶通常得到较易挥发的组分,但恒沸物的存在使得最终馏出液只能是恒沸物本身。
破题关键:明确恒沸点的存在意味着无法分离出纯组分,最终产物为恒沸物。
恒沸点与精馏分离的极限
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最低恒沸点特性:
- 当A和B的混合物达到恒沸点时,气液两相组成完全相同(即$y = x$)。
- 此时无论进行多少次精馏,都无法将混合物分离为纯A或纯B,只能得到恒沸物C。
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挥发性分析:
- 纯A的沸点高于纯B,说明B的挥发性比A强。
- 但最低恒沸点的存在表明,混合物在特定组成下挥发性最低,导致分离过程在恒沸物处终止。
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精馏结果推导:
- 若初始混合物组成接近恒沸点,则精馏后直接得到恒沸物C。
- 若初始组成远离恒沸点,精馏过程中混合物会逐渐富集至恒沸点组成,最终馏出液仍为恒沸物C。
结论:无论初始组成如何,存在最低恒沸点时,精馏后的塔顶馏出液必为恒沸物C。