1-1 计算下列物料的组成，分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。

（1） 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150H 2O 克组成的物料；（2） 某溶液，含MgCl 2 434.8、NaCl 18.3、 KCl 46.1g/L ，比重为1.287。

其中：Na 2SO 4摩尔质量为142.0，K 2SO 4摩尔质量为174.3，H 2O 摩尔质量为18.02，MgCl 2摩尔质量为95.21，NaCl 摩尔质量为58.44，KCl 摩尔质量为74.55。

(1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150克H 2O 组成的物料。

解：a.用重量%表示物料的组成：b.用摩尔%表示物料组成：物料总摩尔数：0.141+0.172+8.324=8.637（mol ）c.用克/100克水表示物料组成：d.用克/100克盐表示物料组成：（2）某溶液，含MgCl 2 434.8 g/L 、NaCl 18.3 g/L 、 KCl 46.1g/L ，比重为1.287kg/L 。

解：由题意，1L 溶液中H 2O 的重量为：1287-434.8-18.3-46.1=787.8(g)a.用重量%表示物料的组成： %00.75%1001503020150:%00.15%100150302030:%00.10%100150302020:24242=⨯++=⨯++=⨯++O H SO K SO Na )(324.802.18150:)(172.03.17430:)(141.00.14220:24242mol O H mol SO K mol SO Na ===%38.96%100637.8324.8:%99.1%100637.8172.0:%63.1%100637.8141.0:24242=⨯=⨯=⨯O H SO K SO Na )100/(00.100100150150:)100/(00.2010015030:)100/(33.1310015020:22242242O gH g O H O gH g SO K O gH g SO Na =⨯=⨯=⨯)100/(00.30010050150:)100/(00.601005030:)100/(00.401005020:24242gS g O H gS g SO K gS g SO Na =⨯=⨯=⨯%21.61%10012878.787:%58.3%10012871.46:%42.1%10012873.18:%78.33%10012878.434:22=⨯=⨯=⨯=⨯O H KCl NaCl MgClb.用摩尔%表示物料组成：溶液总摩尔数：4.567+0.313+0.618+43.718=49.216（mol ）c.用克/100克水表示物料组成：d.用克/100克盐表示物料组成：1-2根据数据绘制50℃时，溶液中有CaCl 2存在的KCl 的溶解度曲线。

50℃溶液中CaCl 2含量不同时KCl 的溶解度)(718.4302.188.787:)(618.055.741.46:)(313.044.583.18:)(567.421.958.434:22mol O H mol KCl mol NaCl mol MgCl ====%83.88%100216.49718.43:%26.1%100216.49618.0:%64.0%100216.49313.0:%28.9%100216.49567.4:22=⨯=⨯=⨯=⨯O H KCl NaCl MgCl )100/(00.1001008.7878.787:)100/(85.51008.7871.46:)100/(32.21008.7873.18:)100/(19.551008.7878.434:222222O gH g O H O gH g KCl O gH g NaCl O gH g MgCl =⨯=⨯==⨯=⨯)100/(81.1571002.4998.787:)100/(23.91002.4991.46:)100/(67.31002.4993.18:)100/(10.871002.4998.434:22gS g O H gS g KCl gS g NaCl gS g MgCl =⨯=⨯=⨯=⨯解：绘制的KCl 的溶解度曲线如下图：1-3分析下列物料所属水盐体系的组分数。

（1） 海水，主要盐分为NaCl 、MgCl 2、MgSO 4、K 2SO 4、CaSO 4； （2） 某天然盐湖卤水，主要盐分为Na 2CO 3、Na 2SO 4、NaCl ；（3） 某井盐苦卤，其主要成分为KCl 、NaCl 、MgCl 2、CaCl 2、H 3BO 3。

解：（1）的组分数为：C=4+2=6。

（2）的组分数为：C=1+3=4。

（3）的组分数为：C=5+2=7。

第二章 二元水盐体系相图2-1 标绘下列体系的相图，注明各个区域意义，并用相律分析各区的相数和自由度。

（1）KCl-H 2O 体系（相平衡数据见表2-1）。

表2-1 KCl-H 2O 体系相平衡数据含量（）溶解度（）图1-1 KCl的溶解度曲线（2）NaNO3-H2O体系（相平衡数据见表2-2）。

表2-2 NaNO3-H2O体系相平衡数据解：2-1（1）及2-1（2）标绘的相图如下：在图2-1（1）KCl-H 2O 体系相图中：①未饱和溶液区域中:P=1，F=C-P+1=2-1+1=2；②冰的结晶（冰+L ）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1； ③KCl 的结晶（KCl+L ）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1； ④三相线CED(不包括C 、E 两点)中:P=3，F=C-P+1=2-3+1=0； ⑤冰与KCl （冰+KCl ）两固相共存区中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1。

在图2-1（2）NaNO 3-H 2O 体系相图中：图2-1（1） KCl-H 2O体系相图重量％图2-1（2） 体系相图①未饱和溶液区域中:P=1，F=C-P+1=2-1+1=2； ②冰的结晶（冰+L ）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；③NaNO 3的结晶（NaNO 3+L ）区域中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1；④三相线CED(不包括C 、E 两点)中:P=3，F=C-P+1=2-3+1=0；⑤冰与NaNO 3（冰+ NaNO 3）两固相共存区中:P=2，F=C-P+1=2-2+1=1。

2-2 1000公斤含KCl5%的溶液，在95℃下蒸发掉900公斤水，计算：（1）蒸发后析出的固相量及母液的量。

（2）把蒸发后的母液冷却到15℃，在冷却过程析出的固相量及最后的液相量。

解法一：用杠杆规则法求解 如图2-2，由题意知：原始物料系统点为M 。

（1）系统M 蒸发后，首先应确定蒸发后的新系统点M 1。

∵M=H+M 1, 因此由杠杆规则有：HM MM 1100900= 即：51009001MM = 解之：451=MM ,据此可确定出新系统点M 1，又∵M 1处在KCl 的结晶区，∴L 1+S 1= M 1，故蒸发后：)(60.2210060.6460.1410011111kg S L M L W S =⨯=⨯=)(40.7760.22100111kg W W W S M L =-=-=（2）母液L 1冷却后，得到的系统点为M 2，∵M 2亦处在KCl 的结晶区，∴L 2+S 2= M 2，故冷却后：)(02.1140.7732.7572.1040.7722222kg S L M L W S =⨯=⨯=)(38.6602.1140.77222kg W W W S M L =-=-=解法二：用母液的浓度求解如图2-2，由题意知：原始物料系统点为M 。

（1）系统M 蒸发后，首先应确定蒸发后的新系统点M 1。

∵M=H+M 1, 因此由杠杆规则有：HMMM 1100900= 即：51009001MM = 解之：451=MM ,据此可确定出新系统点M 1。

又∵M 1处在KCl 的结晶区，∴L 1+S 1= M 1，而原始物料中总水量为950kg,蒸发掉900kg 水图2-2 -体系相图重量％后，M 1当中的水量为50kg,亦即 L 1当中的水量为50kg,由图2-2中可读得L 1的KCl 含量为35.40%，设L 1当中的KCl 量为1KCl W kg,则：5060.6440.351KCl W =，解之, ）（kg W KCl 40.271=,)(40.7740.27501kg W L =+=，∴)(60.2240.77100111kg W W W L M S =-=-=（2）母液L 1冷却后，得到的系统点为M 2，则)(40.7712kg W W L M ==，∵M 2亦处在KCl 的结晶区，∴L 2+S 2= M 2，由题意，M 2当中的水量为50kg ，亦即 L 2当中的水量为50kg, 由图2-2中可读得L 2的KCl 含量为24.68%，设L 2当中的KCl 量为2KCl W kg,则：5032.7568.242KCl W =，解之, ）（kg W KCl 38.162=,)(38.6638.16502kg W L =+=,∴)02.1138.6640.77222kg W W W L M S =-=-=。

第三章 三元水盐体系3-1标绘NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃等温图，注明各区域的意义；试分析含NaCl 10%，Na 2SO 415%，H 2O75%的系统50℃等温蒸发过程。

NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃数据解：1.答案如图3-1所示。

2.50℃系统点M 等温蒸发过程如图3-2及表3-1图3-1体系50℃相图图3-3 体系50℃相图填空：固相 B 的溶解度随温度升高而加大，固相 A 的溶解度随温度升高而减小。

系统M 在60℃时状态为 未饱和溶液 ，冷却至40℃时有 B 析出，继续冷却至20℃时会有 B 1 析出。

3-3有含KCl 5%，K 2SO 45%，H 2O90%的体系在25℃等温蒸发，如果系统重100公斤，试计算：（1）K 2SO 4析出量最大时的蒸发水量，K 2SO 4析出量及析出率； （2）蒸发水量为60公斤时K 2SO 4析出量及析出率； （3）K 2SO 4析出率为85%时的蒸发水量。

[选做]解：（1）如图3-4-（1）A BW图3-3a. )(69.7510062.3596.261002kg WRMR W O H =⨯=⨯=b.首先求取蒸发后得到的浆料R W )(31.2469.75100kg W R =-= )(78.431.2491.8850.1731.24kg EBER W B =⨯=⨯=%60.95%100578.4=⨯=B η（2）如图3-4-（2）设蒸发后得到的浆料点为P, 由题意：4060=WM MP ,又∵66.8=WM ,解之：99.12=MP ,据此可在相图中标出P 点。