在 101 325Pa 下,碘在水和二硫化碳中分配达平衡,不存在固态碘及气相,则此系统的自由度数为 _______ 。

相平衡与自由度计算是本题的核心考查点。根据相律公式 $F = C - P + \Delta$，其中：

• $C$ 为组分数（独立化学成分数），
• $P$ 为相数，
• $\Delta$ 为变量数（通常为2，即温度和压力），但本题中压力固定为101325Pa，故 $\Delta = 1$。

关键点：

1. 组分数：系统包含碘（I₂）、水（H₂O）、二硫化碳（CS₂），共3个独立组分。
2. 相数：水与二硫化碳不互溶，形成两层液相，故 $P = 2$。
3. 自由度：代入相律公式 $F = C - P + \Delta$，计算得 $F = 3 - 2 + 1 = 2$。

组分数分析

系统中存在以下独立组分：

1. 碘（I₂）：在两相中溶解分配。
2. 水（H₂O）：极性溶剂，形成一相。
3. 二硫化碳（CS₂）：非极性溶剂，形成另一相。

因此，组分数 $C = 3$。

相数分析

• 水与二硫化碳不互溶，形成两层液相。
• 题目明确无固态碘和气相，故总相数 $P = 2$。

自由度计算

根据相律公式：
$F = C - P + \Delta$
其中：

• $C = 3$，
• $P = 2$，
• 压力固定，$\Delta = 1$。

代入得：
$F = 3 - 2 + 1 = 2$