分离过程典型例题
中考化学物质检验提纯分离专题(有答案)
物质的分离提纯检验
一、知识要点
1、常见气体和离子的检验
2、物质的分离提纯
基本原理
1）物质的分离是把混合物经过处理和转化分开后，要求恢复原来的状态。
2）物质的提纯只要求弃去杂质，不要求将杂质复原。在除去杂质过程中必须遵循：不增——所选试剂不能带入新的杂质
不减——所选试剂只与杂质反应而不与被提纯的物质反应
易分——试剂与杂质反应的产物与被提纯的物质容易分离
二、知识运用典型例题
例1、如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是 ( A )
例2、
例3
例4．．
A.捣碎研细
B.搅拌溶解
C.引流浊液
D.搅拌防溅
例5、右图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是( D )
A.气体从a端通入，收集氧气
B.瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化碳
C.瓶内装有氢氧化钠溶液，吸收一氧化碳中混有的二氧化碳
D.在b端接量筒，瓶内装满水，测量气体的体积
例
例）
A.盐--------①
B.单质----②
C.碱----③
D.纯净物----④
例8、除去下列物质中混有的少量杂质（括号中的物质为杂质）所设计的试验方案或操作中，合理的是（ A ）Ａ.KNO3晶体（NaCl）:将固体溶于水，配置成热的饱和溶液，采用降温结晶的方法
Ｂ.CO
2气体（HCl）:将气体通过装有NaOH溶液得洗气瓶
Ｃ.BaCl2溶液（Ba（OH）2）:加入适量得稀硫酸，过滤
Ｄ.O2(N2):将混合气体通过炽热得铜网。
例9、下列几种气体可用右图所示装置干燥、收集的正确组合是（ D ）
①H2②O2③CO2④SO2 ⑤CH4⑥NH3
苏教版高一化学必修1_《物质的分离和提纯》典型例题
第二单元物质的分离和提纯典型例题
例1. 下列仪器：①漏斗②容量瓶③蒸馏烧瓶④天平⑤分液漏斗
⑥滴定管⑦燃烧匙，常用于物质分离的是
A. ①③④
B. ①②⑥
C. ①③⑤
D. ③④⑦
【解析】掌握常见仪器的分类依据和每种仪器的用途，并弄清其使用时的注意事项。①漏斗：用来过滤分离固液混合物；③蒸馏烧瓶：用于液体蒸馏，分离沸点相差较大的液态混合物；⑤分液漏斗：萃取分离互不相溶的液态混合物。
【答案】C
例2. 下列物质的分离方法不正确的是（）
A. 用过滤的方法除去食盐中泥沙
B. 用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水
C. 用酒精萃取碘水中的碘
D. 用水冲洗的方法从沙里淘金
【解析】萃取剂的选择必须满足三个条件：①萃取剂与原溶剂不混溶、不反应②溶质在萃取剂中有较大的溶解度③溶质不与萃取剂发生任何反应；酒精与水互溶，所以酒精不能作萃取剂。
【答案】C
例3. 现有下列仪器：烧杯、铁架台（带铁圈）、三角架、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿和蒸馏烧瓶，从缺少仪器的角度分析，不能进行的实验项目是（）
A. 过滤
B. 蒸发
C. 分液
D. 萃取
【解析】过滤需要的仪器：漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒；蒸发：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）；萃取（分液）：分液漏斗，烧杯。
【答案】A
例4. 下列实验方案能达到目的的是（）
A. 除去NaCl固体中混有的MgCl2：加入KOH试剂后过滤
B. 实验室获取少量纯净的水：蒸馏自来水
C. 提纯混有少量硝酸钾的氯化钾：将混合物溶于热水中，再冷却、结晶并过滤
D. 提取碘水中的碘：加入适量乙醇，振荡、静置、分液
亚硝酸盐含量测定、蛋白质的提取和分离导学案及参考答案
亚硝酸盐含量的测定
【知识梳理】
一、亚硝酸盐
1.物理性质：粉末，易溶于水。
2.应用：在食品生产中常用作食品添加剂。
3.分布：自然界中分布广泛，存在于、咸菜和豆粉等食品中。
4.危害：人体摄入总量达到时，会引起中毒；摄入总量达到时会引起死亡。
5.我国卫生标准：肉制品中不得超过，酱腌菜中不得超过20mg/kg，婴儿奶粉中不得超过。
6.代谢：绝大多数随尿排出，但在特定条件下，即适宜的和一定的微生物作用下，会转变为致癌物——。
二、亚硝酸盐含量的测定
1.测定方法：。
2.测定原理：在条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
3.测定操作：配制溶液
【典型例题】
1.下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是（）
A.亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水
B.亚硝酸盐分布广泛，蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/kg
C.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/kg以上，所以应尽量少吃咸菜
D.我国卫生标准规定，婴儿奶粉中亚硝酸盐的残留量不得超过5mg/kg
2.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法正确的是（）
A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出
B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用
C.亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质
D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
3.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是（）
A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
基因的分离定律(二)基因的分离定律及其应用(知识讲解)
基因的分离定律(二)基因的分离定律及其应用
【学习目标】
1、理解基因分离定律的实质
2、（重点）理解基因型、表现型的关系。
3、了解基因分离定律在实践中的应用
【要点梳理】
要点一：分离定律
1、分离定律的内容
（1）杂合子中，控制相对性状的等位基因具有独立性
（2）形成配子时，等位基因彼此分离，进入不同配子
（3）等位基因随配子独立遗传给后代
2、分离定律的适用范围：
（1）只适用于真核细胞的细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.
（2）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。
要点二：一些解题技巧
1、显、隐性性状的判断
（1）具有相对性状的纯合子亲本杂交，F1表现出来的那个性状为显性性状。
（2）杂合子表现出来的性状为显性性状。
（3）表现为同一性状的两亲本，后代如果出现性状分离现象，则后代中数目占3／4的性状为显性性状，新出现的性状为隐性性状。
2、F1自交后代出现3∶1的理论分离比．必须满足哪些理想条件
（1）F1产生两种类型的配子，这两种类型的配子数完全相等。
（2）雌雄配子之间的结合机会均等。
（3）每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。
（4）个体发育所处的环境完全相同且比较优越。
（5）所有基因所控制的性状都能完全表达。
（6）显性基因对隐性基因的显性作用是完全的。
事实上，不可能所有的理论设想都能完全达到，因此，实际分离比和理论分离比之间总有一些偏差。实际上，生物在产生配子的过程中不一定产生数目相等的各种类型的配子，不同类型的配子受精的概率也不一定一样，受精后发育的过程还受环境影响，因此实际分离比和理论分离比总是不完全一致，但是这并不能抹杀孟德尔分离定律的实际意义。
例析动力学中两物体分离的临界问题
压缩量 x1 与最后的伸长量 x2 相等 , 所以 , 弹簧 势能相等 , 根据机械能守恒定律 , 有 :
1 2
×2mv22 =2mg(x1 +x2 )
③
物块 C的质量为 m2 时 , 设在距 A高 h处自
由下落后刚好能使木块 B离开地面 .
则 C下落 h高度时的速度 v′ 1 = 2gh ④ 设 C与 A碰撞后的共同速度为 v′ 2 , 则有
数理化学习 (高中版 )
练习参考答案 1.(1)实 验
电路如图 6所示 . (2)电 压 表 示 数 调为 2 V, 小灯泡 额定功率 为 2.88 W
2.(1)(E)(G)(I)(K).
3.(1)A2 , R2 , 1.9 V. (2)电路图如图 8所示 . 4.(1)如图 9所示 . (2)π4dρ2 (URRV0I-R0 -Rg).
h= 9 4
H.
2.处于变速运动状态的两物体分离
这类问题两物体相接触 , 开始两物体一起
以相同加速度运动 , 但两物体即将分离时相互
作用的弹力消失 , 其中某物体由于所受合力改 变而使其加速度发生变化 , 因两物体加速度不
同导致两物体发生分离 .
例 2 一弹簧秤秤盘的质量 m1 =1.5 kg, 盘内放一个质量 m2 =10.5 kg的物体 P, 弹簧 质量 忽略 不 计 , 轻 弹簧 的劲 度系 数 k= 800 N/m, 系统原来处于静止状态 , 如图 5 所示 .现
九年级化学专题除杂、分离提纯(带答案)
【考纲要求】
1.了解混合物提纯的基本原理，能根据物质的物理、化学性质确定分离方法。
2.掌握过滤、蒸发等方法对混合物进行分离；了解粗盐提纯等固体混合物分离的方法和过程。
3.了解气体混合物的净化、干燥、收集、尾气处理的流程。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、物质分离和提纯的方法
1.物理方法：
方法适用范围或原理举例
物理方法
过滤法
①固体与液体混合物的分离
②可溶性固体与不溶性固体混合物的
分离
粗盐的提纯
结
晶
法
蒸发
①分离溶质与溶剂
②除去易挥发的杂质
从含有HCl的NaCl溶液
中分离出固体NaCl 降低温度
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变
化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合
物
（1）过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
①过滤器的准备（如图甲）：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧帖漏斗壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
甲乙
②安装过滤器（如图乙）：使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。
③过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。
（2）蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。
蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液
体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得
到的。蒸馏装置如图所示：
（3）结晶
大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，曲线为"陡升型"，如KNO3少数固体物质的溶解度受湿度的影响很小，曲线为"缓升型"，如NaCl
分离工程复习题库
《分离工程》复习题库
一、填空题
1.分离作用是由于加入＿＿＿而引起的，因为分离过程是＿＿＿的逆过程。
2.分离过程是＿＿＿的逆过程，因此需加入＿＿＿来达到分离目的。
3.分离过程中按有无物质传递现象发生来划分，分离过程可分为＿＿＿和＿＿＿。
4.精馏塔计算中每块板由于＿＿＿改变而引起的温度变化，可用＿＿＿确定。
5.若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则有＿＿＿。
6.多组分精馏根据指定涉及变量不同可分为＿＿＿型计算和＿＿＿型计算。
7.平衡分离的基础是利用两相平衡＿＿＿的原理，常采用＿＿＿作为处理手段，并把其它影响归纳于—中。
8.速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种—作用下经过某种介质时＿＿＿差异而实现分离的。
9.气液相平衡是处理＿＿＿过程的基础。相平衡的条件是气液两相中温度压力相等，每一组分的＿＿＿。
10.对单相物流的独立变量数为＿＿＿，对相物流的独立变量数为＿＿＿。
11.完全理想系的相平衡关系为＿＿＿。
12.根据泡点露点的概念，精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组的＿
＿＿，塔釜温度即为对应塔顶汽相组成的＿＿＿。
13.计算泡点温度时，若 KIXI>1，温度应调＿＿＿。
14.平衡常数与组成有关的露点的计算，需迭代露点温度和压力外，还需对＿＿＿进行试差。
15.在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属＿＿＿。
16.绝热闪蒸与等温闪蒸计算不同点是需要考虑＿＿＿。
17.相对挥发度的定义为两组的＿＿＿之比，它又称为＿＿＿。
18.非清晰分割法假设各组分在塔内分布与在＿＿＿时分布一致。
19.精馏塔中，温度分布主要反映物流的＿＿＿，而总的级间流量分布则主要反映＿＿＿的限制。
第4章 液液传质分离过程
4.1 液液萃取
液液传质分离是利用溶质在两液相中不同的分配 特性，通过相间传质达到分离的目的。 特性，通过相间传质达到分离的目的。
4.1.1 萃取剂的选择和萃取体系的分类
一、萃取剂的选择
一个合用的萃取剂应与原溶液形成不互溶的两液相， 一个合用的萃取剂应与原溶液形成不互溶的两液相，萃取 剂还应具备以下性质： 剂还应具备以下性质： ①两液相容易分开，不形成乳化液； 两液相容易分开，不形成乳化液； ②萃取剂与任何进料组分之间不形成共沸物； 萃取剂与任何进料组分之间不形成共沸物； ③萃取剂对关键组分的选择性尽可能地高； 萃取剂对关键组分的选择性尽可能地高； ④萃取剂在萃余相中的溶解度应尽可能地低。 萃取剂在萃余相中的溶解度应尽可能地低。
4.2 超临界流体萃取
技术优势： ① 超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提取有效成 分。 ② 可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能力的大小， 因而超临界流体萃取具有较好的选择性。 ③ 超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间。 ④ 萃取剂的分离回收容易。
4.2.1 超临界流体萃取的热力学基础
4.1.3 分馏萃取
通常采用塔中部进料的分馏萃取流Baidu Nhomakorabea。 通常采用塔中部进料的分馏萃取流程。
洗涤液 溶剂 脱溶剂的 SR 萃取相 溶剂 T 溶剂 脱溶剂的 SR 产品A 溶剂 S
分离过程典型例题
典型例题-计算题
1. 已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割和不清晰分割方法计算馏出液和釜液的组
解： 取100Kmol 进料为基准，选取甲烷为轻关键组分，乙烯为重关键组分。
按清晰分割的概念，组分1为轻组分，全部从塔顶馏出液在采出，组分4、5、6、7为重组分，全部从塔釜液中采出。 由于甲烷的蒸出率为98%
Kmol D 684.598.08.52=⨯=； Kmol B 116.0684.58.52=-=
乙烯的回收率为96%
Kmol B 872.3196.02.333=⨯=；Kmol D 328.1872.312.333=-=
或Kmol B B i i 188.5970.030.050.07.25872.31116.07
2
=+++++==∑=
828.0812.408.3311===D D x D ；139.0812.40684.522===D D x D 002.0188.59116.022===B B x B ；538.0188.59872.3133===B B x B 434.0188.5970.2544===B B x B ；008.0
188.5950.055===B B x B
005.0188.5930.066===
B B x B ；012.0188.5970.077===B B x B
不清晰分割物料衡算 由H i
iH K K =
α
由于氢气的相对挥发度很大，该组分全部从塔顶馏出液中采出。
3-1第3章 混合物分离
图3-5 连续式沉降槽 1—进料槽道；2—转动机构； 3—料井；4—溢流槽；5—溢 流管；6—叶片；7—转耙
揭阳学院●JGB
⑶沉降计算
图3-6 颗粒在降尘室内的运动情况
• 为方便计算，将降尘室的气道看作为一个具有 宽截面的长方体通道，颗粒在沉降室内运动情 况如图3-6所示，则气体在沉降室内的停留时间 l 为 • （3-9） u • 式中 τ —— 气体在气道内的停留时间，s； • l —— 降尘室的长度，m； 化工基础 • u ——气体在降尘室的水平速度，m/s。
化工基础
揭阳学院●JGB
传质分离过程分类
• 传质分离过程其分离机理又可分为平衡分离过 程和速率分离过程两类。 • 根据混合物中诸组分在两相间的平衡分配不同 来实现混合物分离的方法称为平衡分离过程， 如蒸馏、吸收、萃取、吸附和干燥等； • 根据混合物中诸组分在某种力场作用下扩散速 度不同的性质来实现分离的方法称为速率分离 过程，例如反渗透、渗透汽化、气体膜分离、 电渗析和电泳等。
• 一般分为四种情况： • ①分离 为了将混合物中各组分完全分开，得到各 个纯组分或若干种产品。例如将原油分离成汽油、 煤油、柴油、润滑油等若干种产品。 • ②提取和回收 为了从混合物中提取出某种或某几 种有用的组分。例如从矿石中提取某种有用的金属， 从工厂排放的废料中回收有价值的物质或除去污染 环境的有害物质。 • ③纯化 为了除去混合物中所含的少量杂质。例如 合成氨生产中除去CO2和CO等有害气体，以制取 纯净的N2，H2混合气体。 • ④浓缩 将含有用组分很少的稀溶液浓缩，提高产 品中有效成分的含量。
2021高考生物冲刺：《物质的提取、分离和鉴定专题》附历年高考真题及解析
高考总复习物质的提取、分离和鉴定专题
【考纲要求】
1．掌握细胞中一些化合物的鉴定原理及方法
2．简述绿叶中色素提取和分离的实验过程，掌握实验注意事项
3．解释DNA粗提取的方法及DNA鉴定原理
4. 简述蛋白质的提取和分离技术
5. 简述植物精油的提取过程
【考点梳理】
考点一、物质的提取、分离和鉴定的一般流程和方法
考点二、绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理：
（1）提取原理：光合色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇来提取色素。
（2）分离原理：用纸层析法分离，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度快，溶解度低的色素扩散速度慢，这样，在扩散的过程不同的色素会分离开。
2.实验材料：
新鲜的绿色叶片（如菠菜的绿叶）
注意：一定要选取新鲜、浓绿的植物叶片，这样的叶片光合色素含量高。 3.实验流程及结果
要点诠释：
（1）色素的提取和分离——十个“为什么”：
①为什么色素提取时加丙酮或无水乙醇?（色素溶于有机溶剂） ②为什么加二氧化硅?(使研磨充分) ③为什么加CaCO 3?（防止叶绿素受到破坏）
④为什么滤纸要剪去两角?（使分离出的色素带整齐）
⑤为什么滤液细线画的越细越齐越好?（使分离出的色素带整齐） ⑥为什么不要让层析液没及滤液细线?（因为含有色素的滤液溶于层析液中不能形成色素带）
⑦为什么纸层析时要用培养皿等盖上烧杯?（防止层析液中的丙酮挥发） ⑧为什么色素会在滤纸条上分离开?（不同色素的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同）
①色素的提取→②制备滤纸条→③画滤液细线→④纸层析法分离色素→⑤观察并记录结果
,有机化合物的鉴别与分离
NO2 NO2 + H2O
2、NaHSO3试验 醛、C8以下的环状酮、脂肪族甲基酮能与NaHSO3的饱 和溶液发生亲核加成反应，生成白色晶体。羰基碳的 电正性愈强，空间位阻愈小，反应愈快。
H CH3CHO + NaHSO3 CH3 C OH SO3Na CH3 CH3 C OH SO3Na O + NaHSO3 HO SO3Na
ROH + HCl
ZnCl 2 Ê Ò ÎÂ
RCl + H2O
[例6] 用化学方法区别：正丙醇[1]、2-戊醇[2]、叔丁醇[3]
[1] [2] [3]
Á ¢ ¼ ´³ö ÏÖ » ë × Ç HCl/ZnCl2 ·Å Ö Ã ²Å ³ö ÏÖ » ë × Ç
Ê Ò ÎÂ
[3] [2] [1]
(-)
反应混合液成均相。
C
C
À ä ¡¢ Å ¨
H2SO4
C H
C OSO2OH
（三）炔烃
1、KMnO4/H2SO4法 碳碳叁键与KMnO4/H2SO4发生氧化-还原反应，而使KMnO4紫色褪
去，末端炔烃有二氧化碳放出。
RC
CH
KMnO4/H2SO4
RCO2H + CO2
2、Br2 / CCl4法
炔烃与Br2 / CCl4发生亲电加成反应，使溴的橙色褪去。
溶解度的知识和混合物分离的方法
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
溶解度的知识和混合物分离的方法
二. 重点、难点
1. 重点是建立溶解度概念
2. 难点是正确了解固体物质溶解度的概念，区分溶解性和溶解度在概念上的不同。
3. 过滤和结晶
三. 具体内容
首先应掌握溶解度概念的定义？
在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
对于溶解度概念不应死记硬背，而应理解。溶解度的概念可以分解为几个要素呢？
其次，20℃时，硝酸钾的溶解度为7.4g的含义是什么？
再次，溶解度和溶解性的关系？重点应落在什么地方？
第四，影响溶解度的因素是什么？
第五，固体溶解度曲线图能表达哪些含义？什么情况下物质的溶解度比较才有意义？曲线的交点代表的含义？曲线受温度影响的情况？
第六，气体溶解度的概念？影响因素？
最后，混合物分离的方法？原理上有什么不同？
【典型例题】
[例1] 判断以下说法是否正确。
1. 30℃时，100g硝酸钾饱和溶液中有46g硝酸钾，则30℃时，硝酸钾的溶解度为46g。
2. 10g氯化钠溶解在100g水中形成饱和溶液，则氯化钠的溶解度为10g。
3. 10℃时，100g水中溶解30g氯化钠，则10℃时氯化钠的溶解度为30g。
4. 20℃时，氯化钠的溶解度为36。
5. 溶液甲为饱和溶液，蒸发5g水，析出2g晶体，则剩余溶液为不饱和溶液。
6. 20℃时，10g水中最多溶解0.8gA物质，则A物质为微溶于水的固体。
答案：1. × 2. × 3. × 4. × 5. × 6. ×
解析：对于溶解度和饱和溶液的概念的深入理解和有机联系。
可分离变量的微分方程典型例题分析
流量系数 孔口截面面积 重力加速度
S 1 cm2 ,Leabharlann Baidu
h
dV 0.62 2gh dt, (1)
h h dh r
设在微小的时间间隔 [t, t dt], o
100 cm
水面的高度由 h 降至 h+dh , 则 dV r 2dh, r 1002 (100 h)2 200h h2 ,
x
0.03
1t
Ce 6
,
dt 6
x |t0 0.1, C 0.07,
x
0.03
1t
0.07e 6
,
x |t6 0.03 0.07e1 0.056,
6分钟后, 车间内CO2的百分比降低到0.056%.
三、小结
分离变量法步骤: 1.分离变量; 2.两端积分——隐式通解. 若是求特解，还需根据初值条件定常数 .
0.62 2g 3
5
h |t0 100,
C 14 105 , 0.62 2g 15
所求规律为t (7 105 103 h3 3 h5 ). 4.65 2g
dV (200h h2 )dh,
(2)
比较(1)和(2)得: (200h h2 )dh 0.62 2gh dt,
(200h h2 )dh 0.62 2gh dt,
第4章 液液传质分离过程
(0.2~2) ×10-5
0.2×10-2
技术优势： ① 超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提
取有效成分。
② 可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能
力的大小，因而超临界流体萃取具有较好的选择性。
③ 超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间。 ④ 萃取剂的分离回收容易。
4.1.1 萃取剂的选择和萃取体系的分类 萃取剂的搜寻方法：
(1) 搜寻数据库。 (2) 主要筛选方法：
a) 选择同系物为萃取剂，b）罗宾斯表，c）氢键，
d）极性作用， e) 特定萃取剂的认定。
表 4 -1
溶质—溶剂基团相互作用的罗宾斯
与拉乌尔定律的偏差 基团 结合氢的给予体 酚 酸、硫醇 醇、水 多盐杆菌的活性氢 结合氢的受体 酮、二取代基胺、砜、 氢 化 氧 磷 （ p h o s p h in e o x id e ） 叔胺 仲胺 伯胺、氨、无取代基的氨基化物 醚、氧化物、亚砜 酯、醛、碳酸酯、磷酸酯 硝酸酯、亚硝酸酯、腈、分子 内部结合体 芳烃、烯烃、环芳烃 无活性氢的多环烷烃、单环烷 烃 非氢键合 石蜡烃、二硫化碳 12 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 0 ＋ ＋ ＋ ＋ 0 0 11 ＋ ＋ ＋ 0 ＋ 0 0 — 0 ＋ 0 0 10 — 0 ＋ — ＋ ＋ 0 — — 0 — — 9 6 7 8 5 — — — — 0 — — — 0 0 0 — — ＋ ＋ — — — ＋ ＋ — — ＋ ＋ 0 0 ＋ ＋ 0 0 — — 0 0 — — 0 0 — — 0 0 — 0 — ＋ 0 ＋ ＋ ＋ 0 0 — 0 — 0 — — — — 1 2 3 4 0 0 — 0 0 0 — 0 — — 0 ＋ 0 0 ＋ 0 — — ＋ — — — 0 — — 0 — — — 0 — — — 0 — — — 0 — — — — — 0 — — — — 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
分析化学部分-习题及典型例题分析三
第六章习题和典型例题分析
第六章 色谱法
典型例题解析
例1．在1m 长的填充色谱柱上，某镇静药物A 及其异构体B 的保留时间分别为5.80min
和6.60min,峰底宽度分别为0.78min 及0.82min,空气通过色谱柱需1.10min 。计算
（1）组分B 的分配比
（2）A 及B 的分离度
（3）该色谱柱的平均有效理论塔板数和塔板高度
（4）分离度为1.5时,所需的柱长
解：（1） 00.510
.110.160.6)('=-=-==M M R M R t t t t t k （2） 00.182.078.0)80.560.6(2)
(22
1)1()2(=+-=+-=Y Y t t R R R （3） 2'16）（有效
Y t n R = 581)78.010.180.5(
162=-=A n
720)82.010.160.6(
162=-=B n 6502
720581=+=平均n （4） 有效有效有效）（H r r R n H L ⨯-=⨯=21,21
,22116 =m 56.215.0)17
.45.57.45
.5(5.1162=⨯-⨯ 例2．采用内标法分析燕麦敌1号试样中燕麦敌的含量时，以正十八烷为内标，称取
燕麦敌试样8.12 g,加入正十八烷 1.88g,经色谱分析测得峰面积2
0.68mm A =燕麦敌, 20.87mm A =正十八烷。已知燕麦敌以正十八烷为标准的定量校正因子40.2=i f ,计算试样
中燕麦敌的百分含量。
解：此法为内标法
%4.43%10012
.810.8788.140.20.68%100%100%=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=m f A m f A m m c S S S i i i i
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典型例题-计算题
1. 已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割和不清晰分割方法计算馏出液和釜液的组成，
解： 取100Kmol 进料为基准，选取甲烷为轻关键组分，乙烯为重关键组分。
按清晰分割的概念，组分1为轻组分，全部从塔顶馏出液在采出，组分4、5、6、7为重组分，全部从塔釜液中采出。 由于甲烷的蒸出率为98%
Kmol D 684.598.08.52=⨯=； Kmol B 116.0684.58.52=-=
乙烯的回收率为96%
Kmol B 872.3196.02.333=⨯=；Kmol D 328.1872.312.333=-=
或Kmol B B i i 188.5970.030.050.07.25872.31116.07
2
=+++++==∑=
828.0812.408.3311===D D x D ；139.0812.40684
.522===D D x D 002.0188.59116.022===B B x B ；538.0188.59872.3133===B B x B 434.0188.5970.2544===B B x B ；008.0
188.5950.055===B B x B
005.0188.5930.066===
B B x B ；012.0188.5970.077===B B x B
将计算结果列表如下：
不清晰分割物料衡算 由H i
iH K K =
α
由于氢气的相对挥发度很大，该组分全部从塔顶馏出液中采出。
由
3
3
3
B D B D m
N i i i α=和i i i B D F +=分别计算组分4、5、6、7的分布。 对组分4：
0074.0872
.31328.1643.092.333
444===B D B D m N α；而447.25B D += 由此计算得189.04=D ；511.254=B 对组分5：
00001.0872
.31
328.1118.092.333555===B D B D m
N i α；而555.0B D += 由此计算得0.05≈D ；50.05=B 将计算结果列表如下：
2. 要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8℃）和苯b.（沸点80.2℃），它们的恒沸组成为苯（摩尔分数），共沸点77.4℃，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算： ①所需恒沸剂量。
②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。（以100kmol/h 进料计）
解：以100kmol/h 进料为基准，设丙酮恒沸剂的用量为Skg ，恰好与料液中的环己烷组成恒沸物，进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为Di Fi x x D F ,,,。 对环己烷作物料平衡 11F D Fx Dx =；
kmol x Fx D D F 8360
.0498
.010011=⨯==
恒沸剂S 的用量为kmol Dx S D 2.3340.0833=⨯==
由于塔釜希望得到几乎纯净的苯，kmol Fx W W F 2.50502.010022=⨯===
3. 甲醇丙酮b.在55.7℃时形成恒沸物，其恒沸组成为198.01=x ，水和苯均可作为萃取剂进行萃取精馏以分离甲醇和丙酮，试通过计算确定水c.与苯d.的选择度，并据理说明哪种萃取剂更佳及塔顶馏出液各为何种物质
已知：)(8.0mol x S =；2798.012=A ；2634.021=A ；3794.013=A ；2211.031=A ；
9709.023=A ；5576.032=A ；8923.014=A ；7494.041=A ；2012.024=A ；1533.042=A
解：以水作萃取剂
以苯作萃取剂，
以苯作为萃取剂进行萃取精馏分离甲醇和丙酮更佳，而水作为萃取剂比不加入萃取剂时的效果更差。由于甲醇的沸点（64.7℃）高于丙酮（55.7℃），则塔顶馏出物为丙酮，塔釜馏出物为甲醇和苯。
4. 乙酸甲酯a.和甲醇b.混合物在45℃时为恒沸物，今以水为溶剂进行萃取精馏，已知其组成为
7.01=x ，8.0=S x ；447.012=A ；411.021=A ；3.113=A ；82.031=A ；36.023=A ；22.032=A 。试求其
选择度，并说明塔顶馏出何物 解：
由于甲醇的沸点（64.7℃）低于乙酸甲酯（℃），则塔顶馏出物为甲醇酮，塔釜馏出物为乙酸甲酯和水。
5. 某裂解气组成如下表所示。
现拟以i-C 4H 10馏分作吸收剂，从裂解气中回收99%的乙烯，原料气的处理量为100kmol/h ，塔的操作压力为，塔的平均温度按-14℃计，求： ①为完成此吸收任务所需最小液气比。
②操作液气比若取为最小液气比的倍，试确定为完成吸收任务所需理论板数。 ③各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。 ④塔顶应加入的吸收剂量。
解：选乙烯为关键组分，查得在和-14℃下各组分的相平衡常数列于下表。
a.最小液气比的计算
在最小液气比下∞=N ，9.0==关关ϕA 9， b.理论板数的计算 操作液气比()
0692
.17128.05.15.1min
=⨯==V L
V
L
关键组分的吸收因子为
485.172
.00692
.1===
关关VK L A
理论板数
868.81485.1lg 199.0485
.199.0lg 1lg 1
lg
=---=
---=
A
A
N ϕϕ
c.各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成
由i
i
i VK L
K K A A ==
关关和
1
11--=
=++N i i N i i i A A A αϕ