部分存在的相平衡。
(2) 若有1.00kg28%的NaCl水溶液,由433K冷到263K,问在此过程中最多能析出多少纯NaCl?
解 (1)根据题意,所做相图如右下图。绘图分析:
a不稳定化合物为NaCl·2H2O。其组成为WNaCl/(WNaCl?WH2O)?0.619。
在质量分数为0.619处作一垂线EF,该不稳定化合物在264K时分解,故垂线顶端F点至264K,该温度下不稳定化合物分解为无水NaCl和27%的NaCl水溶液。即过F点作一水平线,一端与纯NaCl垂线相交,另一端达27%处。
b根据题意,低共熔温度为252K,在该温度处有一根三相线,
即CAD。三个相点分别为:C点(冰), D点(不稳定化合物NaCl·2H2O), A点(浓度为22.3%的NaCl水溶液)。
c点H为纯水的冰点(273K),连接HA的曲线为水的冰点降低曲
线。
d连接AB的曲线为不稳定化合物的溶解度随温度变化曲线。过
B点作BK斜线,在温度升高时NaCl溶解度略有增加。
图中各区域的相态为:
1—l 2—NaCl(s)+l 3—l+H2O(s) 4—NaCl·2H2O(s)+l 5—H2O(s)+ NaCl·2H2O(s) 6—NaCl·2H2O(s)+ NaCl(s) (2) 1.00kg28%的NaCl水溶液,由433K冷到263K, 由于已进入两相区,所以会析出一部分NaCl(s),当温度接近264K时,析出的NaCl(s)的量最多,利用杠杆规则可算出此量。
W(l)(28-27)=W[NaCl(s)](100-28)
1kg×1= W[NaCl(s)]×72 W[NaCl(s)]=0.0137kg.
11. Mg(溶点924K)和Zn(溶点692K)的相图具有两个低共熔点,以各为641 K(3.2% Mg,质量百分数,下同),另一个为620K(49% Mg),在体系的熔点曲线上有一个最高点863 K(15.7% Mg)。
(1) 绘出Mg和Zn的T-x
图,并标明各区中的相。
(2) 分别指出含80%Mg和30%Mg的两个混合物从973K冷到573K的步冷过程中的相变,并根据相律予以说明。
(3) 绘出含49%Mg的熔化物的步冷曲线。
图中各区域相态如下:
1—SZn+l 2—l 3—Sc+l 4—Sc+l 5—SMg+l 6—SZn+Sc 7—Sc+SMg (2)
11题图 解 (1) 绘出Mg和Zn的T-x图(见右下图)。
(3)
并指出各部分存在的相。
Ni的质量百分数 开始结晶的温度/K 结晶终了的温度/K 0 1356 1356 10 1413 1373 40
12. Ni-Cu体系从高温逐渐冷却时,得到下列数据,试画出相图。
70 100 1725 1725 1543 1648 1458 1583 (1)今有含50%Ni的合金,使之从1673 K冷到1473 K,问在什么温度开始有固体析出?此时析出的固相的组成为何?最后一滴熔化物凝结时的温度是多少?此时液态熔化物的组成为何?
(2)把浓度为30% Ni的合金0.25kg冷到1473 K时,试问Ni在熔化物和固溶体中的数量各为若干? 解 绘制相图如右:
(1)当含50%的Ni合金,从1673 K冷到1473 K时,在1583 K处开始析出固体,组成为70% 的Ni。最后一滴熔化物凝结时的温度为1498 K,液态组成为27% 的Ni。
(2)将0.25kg 30% Ni的合金冷到1473 K时,熔化物和固溶体的数量可用杠杆规则获得:
Wl·ab=Ws·bc
Wl·(30-22)=(0.25kg-Wl)·(44-30) Wl=0.1591kg
在液相熔化物中Ni的含量为:
Wl(Ni)=0.1591kg×22%=0.035kg 在固溶体中Ni的含量为: Ws(Ni)=(0.25kg-0.1591kg)×44%=0.040kg。 13. 下图是SiO2-Al2O3体系在高温区间的相图,本相图在耐火材料工业上具有重要意义,在高温下,SiO2有白硅石和鳞石英两种变体,AB是这两种变体的转晶线,AB
13题图 12题图
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