题目
【单选题】水( A )和异丁醇( B )可形成液相部分互溶系统,在 90.0 °C 达到气液液三相平衡,平衡组成(以 w B 计)分别为水相 0.10 ,醇相 0.75 ,气相 0.65 。若将 w B 为 0.08 的溶液放入一精馏塔中精馏,当塔板数足够多时,塔顶和塔底将分别得到 () 。A. 纯 A 和最低恒沸物B. 纯 B 和最低恒沸物C. 最低恒沸物纯 A 和
【单选题】水( A )和异丁醇( B )可形成液相部分互溶系统,在 90.0 °C 达到气液液三相平衡,平衡组成(以 w B 计)分别为水相 0.10 ,醇相 0.75 ,气相 0.65 。若将 w B 为 0.08 的溶液放入一精馏塔中精馏,当塔板数足够多时,塔顶和塔底将分别得到 () 。
A. 纯 A 和最低恒沸物
B. 纯 B 和最低恒沸物
C. 最低恒沸物纯 A 和
题目解答
答案
C. 最低恒沸物纯 A 和
解析
本题考查液相部分互溶体系的精馏分离规律,需结合相图分析和精馏原理。关键点在于:
- 相图特征:水(A)和异丁醇(B)形成液相部分互溶系统,在三相平衡时,水相(w_B=0.10)、醇相(w_B=0.75)、气相(w_B=0.65)共存,说明存在最低恒沸物。
- 初始溶液位置:w_B=0.08低于水相组成(0.10),位于水相单相区。
- 精馏规律:塔板数足够多时,塔顶趋向于更易挥发的组分或恒沸物,塔底趋向于更难挥发的组分或恒沸物。由于初始溶液中B浓度较低,无法形成高浓度醇相,最终塔顶得到最低恒沸物,塔底得到纯A。
相图分析
- 三相平衡数据:水相(w_B=0.10)、醇相(w_B=0.75)、气相(w_B=0.65)共存,说明系统存在最低恒沸点(气相组成介于两液相之间)。
- 初始溶液位置:w_B=0.08 < 水相组成(0.10),位于水相单相区,属于A-rich组分。
精馏过程分析
- 塔顶趋向:多次汽化-冷凝中,A(水)更易挥发,但因系统存在最低恒沸物,最终塔顶无法得到纯A,而是最低恒沸物。
- 塔底趋向:剩余液体中B浓度无法显著提高(初始B浓度过低),最终塔底得到纯A。