水盐体系相平衡测定及硫酸钾制备实验报告
甲醇介质中用硫酸钠制备硫酸钾

甲醇介质中用硫酸钠制备硫酸钾刘晓红;高新愿;胡海燕;杨方麒【摘要】采用硫酸钠为原料,与氯化钾复分解反应制取硫酸钾;为了提高硫酸钾得率,反应过程中加入盐析剂,利用盐析作用,使硫酸钾更多的结晶析出.选用4种盐析剂实验,用甲醇作盐析剂的效果好,当盐析剂与反应物摩尔比n(甲醇):n(2KCl)=(0.9~1.0):1.0,反应温度25℃,反应时间1 h时,K+转化率达82.8%,比不加盐析剂时K+转化率59.5%,提高了23.3%.经XRD表征和产品质量分析,所制样品硫酸钾符合国家标准一等品要求.%Sodium sulfate was used as raw materials to produce potassium sulfate by metathesis reaction with potassium chlorine.In order to improve the yield of potassium sulfate,the salting-out agent was added in the reaction process to get more potassium sulfate precipitation as the result of salting-out effect.4 kinds of salting-out agent were selected and methanol was better in use.What's more,when the molar ratio of the amount of the salting-out agent to the reactant wasn(methanol):n(2KCl) = (0.9-1.0):1.0,reaction temperature was 25 ℃,reaction time was 1 h,the reaction gets the best result with the conversion rate ofK+ reaching to 82.8%,23.3% higher than the reaction without salting-out agent which was 59.5%.According to the XRD characterization and production quality analysis,it is concluded that the potassium sulfate samples meet the requirements of the national first-class standard.【期刊名称】《南昌大学学报(工科版)》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】4页(P13-15,21)【关键词】硫酸钾;盐析剂;K+转化率;甲醇;制备【作者】刘晓红;高新愿;胡海燕;杨方麒【作者单位】南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330029;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330029;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330029;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330029【正文语种】中文【中图分类】TQ443.2硫酸钾(K2SO4)是高效无氯钾肥,对提高忌氯经济作物如荞麦、西瓜、茶叶、柑橘等的产量和质量有明显作用,是农业不可缺少的三大肥料之一。
盐类的水解平衡实验报告

一、实验目的1. 理解盐类水解平衡的概念和原理。
2. 观察和分析不同盐类水解平衡的现象。
3. 掌握实验操作方法和数据记录方法。
二、实验原理盐类水解平衡是指盐在水中溶解时,其阳离子或阴离子与水发生反应,生成弱酸或弱碱的过程。
水解平衡常数(Kw)表示水解反应的平衡程度。
根据水解平衡原理,可以分析不同盐类的水解平衡现象,以及影响水解平衡的因素。
三、实验材料1. 实验仪器:烧杯、玻璃棒、滴定管、移液管、电子天平、pH计、酸碱指示剂等。
2. 实验试剂:氯化钠、氢氧化钠、硫酸铵、醋酸钠、硫酸铜等。
四、实验步骤1. 实验一:观察氯化钠溶液的水解平衡现象(1)将少量氯化钠溶解于蒸馏水中,制成一定浓度的溶液。
(2)用pH计测定溶液的pH值。
(3)观察并记录溶液的颜色变化。
2. 实验二:观察氢氧化钠溶液的水解平衡现象(1)将少量氢氧化钠溶解于蒸馏水中,制成一定浓度的溶液。
(2)用pH计测定溶液的pH值。
(3)观察并记录溶液的颜色变化。
3. 实验三:观察硫酸铵溶液的水解平衡现象(1)将少量硫酸铵溶解于蒸馏水中,制成一定浓度的溶液。
(2)用pH计测定溶液的pH值。
(3)观察并记录溶液的颜色变化。
4. 实验四:观察醋酸钠溶液的水解平衡现象(1)将少量醋酸钠溶解于蒸馏水中,制成一定浓度的溶液。
(2)用pH计测定溶液的pH值。
(3)观察并记录溶液的颜色变化。
5. 实验五:观察硫酸铜溶液的水解平衡现象(1)将少量硫酸铜溶解于蒸馏水中,制成一定浓度的溶液。
(2)用pH计测定溶液的pH值。
(3)观察并记录溶液的颜色变化。
五、实验结果与分析1. 实验一:氯化钠溶液的pH值为7,呈中性。
溶液颜色无变化。
2. 实验二:氢氧化钠溶液的pH值大于7,呈碱性。
溶液颜色无变化。
3. 实验三:硫酸铵溶液的pH值小于7,呈酸性。
溶液颜色无变化。
4. 实验四:醋酸钠溶液的pH值大于7,呈碱性。
溶液颜色无变化。
5. 实验五:硫酸铜溶液的pH值小于7,呈酸性。
盐与水实验报告

盐与水实验报告1. 引言在日常生活中,我们经常使用盐和水。
相信大家对于盐和水的性质和作用都有一定的了解。
然而,我们是否想过盐和水之间是否存在一定的相互作用呢?本次实验旨在通过一系列的实验操作,探究盐与水之间的关系,并观察其可能产生的现象。
2. 实验目的1. 观察盐与水的溶解过程;2. 探究在不同条件下盐与水的溶解速度是否会发生变化;3. 研究盐与水溶解后所产生的现象。
3. 实验步骤3.1 实验材料和仪器- 实验材料:食用盐、蒸馏水- 实验仪器:实验容器、搅拌棒、烧杯、天平、计时器3.2 实验操作1. 将一定量的食用盐称取,并记录其质量。
2. 在实验容器中加入适量的蒸馏水,待水温稳定后记录水的体积。
3. 将盐缓慢加入蒸馏水中,并用搅拌棒搅拌至溶解完全。
4. 观察盐与水的溶解过程,记录溶解所需的时间。
5. 测量溶解后溶液的体积,并记录。
3.3 不同条件下的实验为了研究盐与水的溶解速度是否会受到外界条件的影响,我们进行了以下实验:1. 温度变化实验:将蒸馏水分别置于冰箱冷冻室和温水中,使其温度分别达到较低和较高的条件。
在不同温度下,进行与3.2中相似的实验操作,并记录溶解所需的时间。
2. 溶液浓度实验:改变盐的质量,使其溶解在相同体积的蒸馏水中。
在不同浓度的溶液中进行实验,并记录溶解所需的时间。
4. 实验结果与观察4.1 盐与水的溶解过程在实验操作过程中,我们观察到了盐与水的溶解过程。
当盐缓慢加入蒸馏水中时,我们可以看到盐逐渐消失,转化成了无色的溶液。
在搅拌的过程中,溶液的颜色逐渐均匀,与纯净的水没有任何区别。
4.2 不同条件下的实验结果在不同条件下的实验中,我们记录下了盐与水溶解所需的时间。
结果显示,在较低温度下,盐与水的溶解速度较慢,需时较长。
而在较高温度下,盐与水的溶解速度较快,需时较少。
此外,我们还观察到了溶液浓度与溶解速度的关系,溶液浓度越高,盐与水的溶解速度越快。
5. 实验讨论与结论通过本次实验,我们观察到了盐与水溶解的过程,得出了以下结论:1. 盐与水混合后形成的溶液是无色的,与纯净的水没有颜色上的区别。
水平衡测试报告书

水平衡测试报告书单位名称:某某某某公司填报日期:二0一七年十月标记符号示意1、1、给水管线及闸门井2、2、排水管线及检查井3、3、循环水给水管4、4、循环水回水表5、5三级水表回用水表6、6、冷却塔7、7、水(图上要标明容积)8、8、水源井9、9、消火栓(地下)10、10、消火栓(地上)11、节水阀12、闸阀13、放水龙头14、单向阀15、空调器16、锅炉17、水泵18、消防喷头(开式)消防喷头(闭式)水平衡测试计算公式jnX1X21.2.3.4.5.职工人均生活日新水量6.万元产量新水量式中:式中:式中:7.单位产品新水量8.9.10.式中:R―重复利用率,%Rb-锅炉蒸汽冷凝水回用率,%Vt1-间接冷却水循环量,Vrb-锅炉蒸汽冷凝回用量,h-锅炉日均工作小时数Vrg-工艺水回用量,式中:rx1-间接冷却水循环率,%rg-工艺水回用率,%Vt1-间接冷却水用水量,D-锅炉产汽量,kg/hp-水密度,Vtg-工艺水用水量,水平衡测试前的准备工作1.1.组织准备1.1成立由分管节水工作的厂级领导参加的水平衡测试领导小组,负责测试期间组织、协调工作。
1.2成立由管理部门、供水车间、班组、一线操作工人参加的测试技术小组,经过专业技术培训,成为企业水平衡测和节水工作的骨干力量。
1.3要求2.2.技术准备2.1硬件准备。
取水量≥10m3/d的用水单位(车间、工段、设备)或取水量≥2m3/h的用水单位均应安装给、排水水表;,三级水表配备率、完好率应达到95%;2.1.3 一级水表计量范围:全厂各种水源的计量;二级水表计量范围:各车间、厂区生产用水、生活用水计量。
三级水表计量范围:各班组、用水设备用水计量。
2.2资料准备3.3.企业简介3.1企业概况简介3.2企业近三年取水量、耗水量、重复利用水量、排水量统计3.3企业近三年产值统计报表3.4企业近三年产量统计报表3.5企业职工总数及人均年用水量4. 水平衡测试培训提纲4.1节水型企业的管理考核指标及要求,管理制度系统科学、有效、实用。
水盐体系相平衡测定及硫酸钾和氯化钾的制备

化工专业实验实验报告实验名称:水盐体系相平衡测定及硫酸钾和氯化钠的制备实验人员:张松实验小组:工艺(2)班-(4)小组小组成员:张松,李才奎,李银,木汗买提实验时间:2010年10月29日水盐体系相平衡测定及硫酸钾和氯化钾的制备实验目的研究无机盐类与水的相图及其变化规律,用水盐体系相图基本原理和方法的指导生产多种无机盐及其它化工产品。
水盐体系相图为盐化工、肥料化工、海洋化工、三废处理利盐矿地质等领域中的一门重要的专业理论知识。
通过25 o C K+、Na+//C1-、SO4=-H2O体系的相平衡数据的测定、相图的绘制和分析、工艺路线的分析、工艺路线的“模拟试验”、实验验证、最终得化工产品K2SO4和NaCl,使实验者了解化工产品开发过程和方法,掌握化工产品生产工艺过程的基本技能。
相图数据的获取1. 对于水盐体系,由于电解质溶液理论不够成熟,目前只能对简单的二元、三元和特定多元进行溶解度的预测外[1],其余都由实验测定。
2. 溶解度实验测定常用等温法、多温法。
等温法:在某一恒定的温度下,使一定组成的系统在实验装置内达到相平衡,然后直接测定液相的组成并鉴定与液相呈平衡的固相情况,从而获得相平衡数据。
多温法通过测定不同组成的体系在变温过程中发生相变时的温度,得到组成与相变温度关系的曲线,进而根据作图可确定体系的相平衡数据。
变温过程可以是冷却,也可以是加热。
对于水盐体系常用冷却方法,测定发生相变温度有目测和时间——温度曲线拐点两种。
前者结果准确,但麻烦、费时;后者过程简单,但不够准确易于漏掉小的饱和面。
依据准确的溶解度数据可以绘制各种组成表示的相图。
实验原理根据实际测定25o C和100o C相平衡数据容易绘制出K+、Na+//C1-、SO4=-H2O系统相图如图(1)。
25o C时一共存在6个结晶区间,它们分别是AEGF Na2SO4·10H2O结晶区、FHRG Na2SO4结晶区、HRJKB NaCl结晶区、EGRJPM Na2SO4·3K2SO4结晶区、KJPNC KCl结晶区、MPND K2SO4的结晶区。
硫酸钠与氯化钾制备硫酸钾实验研究

硫酸钠与氯化钾制备硫酸钾实验研究廖恩鑫1,2,陈丽芳1,2,张泽亚1,白凤霞1,2(1.天津科技大学化工与材料学院,天津300457;2.天津科技大学海洋资源与化学重点实验室)摘要:为改进硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾工艺,提高硫酸钾产品的纯度和产率,以工业级硫酸钠(纯度≥99.31%)和工业级氯化钾(纯度≥97.42%)为原料,进行了钾芒硝和硫酸钾制备条件的研究。
探究了水添加量、反应时间对钾芒硝、硫酸钾的纯度和产率的影响。
得到硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾适宜的工艺条件:以100g 氯化钾和106.01g 硫酸钠在298K 条件下反应,制备钾芒硝的较优的水添加量为218.60g,反应时间为2h;复分解母液蒸发得到氯化钠的较优蒸发水量为理论蒸发水量的110%;钾芒硝制备硫酸钾的较优的水添加量为322.06g,较优反应时间为2h。
制备的硫酸钾中水溶性氧化钾的质量分数为52.74%,氯离子质量分数为1.31%,达到GB/T 20406—2017《农业用硫酸钾》中水盐体系粉末结晶状优等品的技术要求。
关键词:硫酸钾;钾芒硝;复分解法;硫酸钠;氯化钾中图分类号:TQ131.13文献标识码:A文章编号:1006-4990(2020)10-0106-04Experimental study on preparing potassium sulfate by sodium sulfate and potassium chlorideLiao Enxin 1,2,Chen Lifang 1,2,Zhang Zeya 1,Bai Fengxia 1,2(1.College of Chemical Engineering and Materials Science ,Tianjin University of Science and Technology ,Tianjin 300457,China ;2.Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and Chemistry ,Tianjin University of Science and Technology )Abstract :In order to improve the process of producing potassium sulfate with sodium sulfate and potassium chloride by dou⁃ble decomposition method ,and increase the purity and yield of potassium sulfate.With industrial grade sodium sulfate (puri⁃ty≥99.31%)and potassium chloride (purity ≥97.42%)as raw materials ,the preparation conditions of glaserite and potassi⁃um sulfate were studied.The effects of water addition amount and reaction time on the purity and yield of potassium sulfate and glaserite were investigated.The optimal process conditions for producing potassium sulfate with sodium sulfate and potas⁃sium chloride by double decomposition method were obtained as follows :100g potassium chloride and 106.01g sodium sul⁃fate reacted at 298K ,the preferred water addition amount was 218.60g and the reaction time was 2h.The optimal evapora⁃tion amount of sodium chloride obtained by evaporation of metathesis mother liquor was 110%of theoretical evaporation wa⁃ter.The preferred water addition amount of preparing potassium sulfate by glaserite was 322.06g while the preferred reaction time was 2h.The mass fraction of K 2O and Cl-in potassium sulfate were 52.74%and 1.31%respectively ,which met the tech⁃nical requirements of premium grade in the standard of Agricultural Potassium Sulfate (GB/T 20406—2017).Key words :potassium sulfate ;glaserite ;double decomposition method ;sodium sulfate ;potassium chloride钾元素是动植物生长发育过程中不可或缺的营养元素,是植物生长必须的三大营养元素之一,钾盐是重要的肥料,对绝大多数农作物都有明显的增产效果,所以钾资源是关系国家粮食安全的重要战略资源[1]。
水盐体系工艺硫酸钾

水盐体系工艺硫酸钾引言:硫酸钾(K2SO4)是一种重要的无机盐,广泛应用于农业、化工、医药等领域。
通过水盐体系工艺,可以高效地生产硫酸钾。
一、水盐体系的概念和特点水盐体系是指由水和溶解在水中的化学物质所构成的体系。
其特点是具有一定的溶解度和溶解度限度,可以达到饱和状态。
在水盐体系中,溶质和溶剂之间会发生溶解、结晶、沉淀等反应。
二、硫酸钾的物理化学性质硫酸钾是一种白色结晶固体,具有较好的溶解性。
在常温下,硫酸钾溶解度随温度升高而增大。
硫酸钾溶液呈中性,具有良好的化学稳定性。
三、水盐体系工艺生产硫酸钾的过程1. 原料准备:工业生产中,硫酸钾的原料一般为钾盐和硫酸。
钾盐可以来自于矿石或者化工合成。
2. 反应过程:将适量的硫酸和钾盐溶解在水中,通过搅拌和加热使其充分反应。
反应过程中,硫酸和钾盐发生酸碱中和反应生成硫酸钾溶液。
3. 结晶分离:将得到的硫酸钾溶液进行冷却,使其达到饱和状态。
在饱和溶液中,硫酸钾开始结晶析出。
通过过滤或离心等分离技术将结晶固体和溶液分离。
4. 干燥和粉碎:将分离得到的硫酸钾晶体进行干燥处理,使其含水量降低。
然后使用粉碎设备将硫酸钾晶体研磨成粉末状,以便于包装和储存。
四、工艺优化和改进1. 反应条件控制:反应过程中,控制温度、搅拌速度和反应时间等参数,可以提高反应效率和产物纯度。
2. 结晶控制:通过调节冷却速度和饱和度,可以控制硫酸钾结晶的形态和尺寸,从而影响产品的质量。
3. 溶剂回收:通过蒸发、结晶和过滤等工艺,将反应溶液中的溶剂回收利用,实现资源的循环利用和节能减排。
五、应用领域和市场前景硫酸钾作为重要的化工原料,在农业领域广泛用作肥料和营养补充剂,提高作物产量和品质。
同时,硫酸钾也用于制备化工产品、药物和电子材料等领域。
六、结论通过水盐体系工艺,可以高效地生产硫酸钾。
工艺优化和改进可以提高产品质量和产能,进一步推动硫酸钾的应用和市场发展。
同时,需要注意环保要求,促进工艺的可持续发展。
标准硫酸钾溶液配制

标准硫酸钾溶液配制硫酸钾溶液是实验室常用的一种化学试剂,在化学分析、制备实验等方面有着广泛的应用。
正确配制标准的硫酸钾溶液对于实验结果的准确性至关重要。
下面将介绍硫酸钾溶液的配制方法及注意事项。
首先,我们需要准备一定质量分数的硫酸钾溶液。
硫酸钾的化学式为K2SO4,质量分数为10%的硫酸钾溶液即表示每100g溶液中含有10g硫酸钾。
配制10%硫酸钾溶液的方法如下:1. 首先准备所需的硫酸钾固体和蒸馏水。
硫酸钾固体应选择优质的化学试剂,蒸馏水要求纯净。
2. 称取所需的硫酸钾固体,放入干净的容器中。
3. 加入适量的蒸馏水,搅拌均匀直至固体完全溶解。
4. 将溶液转移至容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度线,摇匀即可得到所需质量分数的硫酸钾溶液。
在配制硫酸钾溶液的过程中,需要注意以下几点:1. 使用优质的硫酸钾固体。
硫酸钾固体应选择无杂质、纯度高的化学试剂,以确保配制出的溶液质量。
2. 使用纯净的蒸馏水。
蒸馏水应避免受到污染,以免影响溶液的质量。
3. 搅拌均匀。
在加入蒸馏水后,应充分搅拌使固体完全溶解,以确保溶液的均匀性。
4. 注意稀释至刻度线。
在转移溶液至容量瓶后,应用蒸馏水稀释至刻度线,避免溶液过量或不足。
5. 摇匀。
配制完成后,应摇匀溶液,以确保质量分数的均匀性。
通过以上步骤,我们可以准确、简便地配制出所需质量分数的硫酸钾溶液。
在实验中,正确使用标准的硫酸钾溶液将有助于实验结果的准确性和可靠性,提高实验的成功率。
总之,正确配制硫酸钾溶液是化学实验中的重要环节,需要严格按照配制方法和注意事项进行操作,以确保溶液质量和实验结果的准确性。
希望以上内容能对您在实验中的配制工作有所帮助。
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化学工程学院本科生专业实验报告
题目水盐体系相平衡测定及硫酸钾制备
学生姓名毛书林
学号1043084006
实验组号 2 - 12
组员毛书林高雅琴尤乾坤
指导教师金央
2013年11月11日
一、 实验目的
本实验通过在25℃下K +、Na +、C1-、SO 42-和H 2O 体系的相平衡数据的测定、相图的绘制、工艺路线的分析以及实验方案的确定,最终制取K 2SO 4和NaCl 。
使实验者掌握化工产品的开发过程和基本方法。
二、实验原理
实验室常用等温法测定相平衡数据。
即在某一恒定的温度下,使一定组成的系统在实验装置内达到相平衡,然后直接测定液相的组成,并鉴定与液相呈平衡的固相组成,从而获得相平衡数据。
1.相图标绘和分析
等温等压条件下,K +、Na +、C1-、SO 42-、H 2O 体系相律公式为:
p p C F -=-=4 其复分解反应方程式为
24242KCl Na SO K SO 2NaCl
+=+
K 2Cl 2
Na 2SO 4
K 2SO 4
Na 2Cl 2
B
C
E K N
M g M'K'
图1 K +、Na +、C1-、SO 42-、H 2O 体系相图
——25℃等温溶解度线 ----100℃等温溶解度线 —·—工艺分析线段 AEGFA :Na 2SO 4·10H 2O 结晶区 FHRGF :Na 2SO 4结晶区 HRJKBH :NaCl 结晶区
EGRJPME :Na 2SO 4·3K 2SO 4结晶区 KJPNCK :KCl 结晶区 MPNDM :K 2SO 4的结晶区
K 2Cl 2
Na 2SO 4
Na 2Cl 2
2040
6080
100020
40
60
100
80
=2++
4K 2SO 4K 2
图2 四元体系相图坐标
K 2Cl 2
Na 2SO 4
K 2SO 4
Na 2Cl 2
A B
C
D
E
K
N
M
图3 四元体系25℃相图
2相平衡体系的建立
K+、Na+、C1-、SO42-、H2O体系存在着化学平衡和相平衡,反应物固盐硫酸钠和氯化钾溶解进入液相,在液相中离解为K+、Na+、C1-、SO42-四种离子,这些离子相互发生化学作用,生成产物硫酸钾和氯化钠,并从溶液中结晶出来,最终达到化学平衡和相平衡状态。
水盐体系相平衡数据的测定过程,就是要在实验条件下建立互成平衡的固液两相,然后对固相和液相的组成进行测定进行分析。
3.间接法制备硫酸钾。
第一步:把配料点设计在图1的“1”点,其反应为
Na2SO4+2KCl+W1→ Na2SO4·3K2SO4+R
第二步:将g点钾芒硝Na2SO4·3K2SO4与KCl和H2O配制至图1的“b”点,反应式为
g+2KCl+W2→K2SO4+P
P溶液中的钾还可进一步回收,将P盐溶液与Na2SO4配制成相图所示的物系点“3'”,反应式为
P+Na2SO4±W3→Na2SO4·3K2SO4+R
4分析方法
(1) K+——四苯硼酸钠重量法
(2) Cl-——银量法测定
(3) SO42-——茜素和容量法测定
(4) Na+——减差法确定
三、实验装置与设备
1、仪器与试剂
仪器:三口烧瓶(250ml)1个,250ml容量瓶2支,500ml容量瓶2支,玻沙漏斗8个,500ml烧杯一个,250ml烧杯两个,250ml锥形瓶2个,500ml 锥形瓶,真空抽滤机,恒温水浴,搅拌器,玻璃棒,洗耳球,5m移液管,10ml 移液管,10ml量筒,50ml量筒,50ml棕色滴定管, 50ml无色滴定管,分析天平,PH试纸,恒温干燥箱。
试剂:氯化钾,氯化钠,硫酸钠,去离子水,四苯硼酸钾,氢氧化铝,20%氢氧化钠溶液,EDTA,氢氧化钠,40%甲醛溶液,0.1%甲基红指示剂乙醇溶液,5%K2CrO4溶液,0.05N AgNO3溶液,0.2%茜素红溶液,6NHAc溶液,无水乙醇,0.1BaCl2溶液,盐酸溶液。
2.实验装置图:
制取装置
1—温度计;2—搅拌器;3—反应器;4—恒温水浴滴定装置
抽滤装置
五、实验数据记录处理
(一).数据记录:
A.
第一次反应(R点)时间:9:00-11:00
配料组成:
滴定取样液如下:
B.
第二次反应(P点)时间:11:20-14:00
配料组成:
滴定取样液如下:
C .
第三次反应时间:1400-17:00
M K 2SO 4 = 25.9741g
配料组成:
继续反应1.5小时,经处理取样和陪夜如下:
离子测定数据如下:
(二).数据处理:
1.理论计算公式
A .固相中钾含量百分率按下式计算:
0.1091
K %100
5500G W +⨯=
⨯⨯
溶液中钾含量百分率按下式计算:
0.1091
K %100
5250
G W +⨯=
⨯⨯
氧化钾含量百分率按下式计算:
20.1341
K O%100G W ⨯=
⨯
B .氯离子含量的计算方法:
0.03546100
Cl %1010500250V N G -⨯⨯⨯=
⨯或
C .硫酸钠含量的计算方法:
240.142
Na SO %1001010
500250
V N G ⨯⨯=
⨯⨯⨯
2.计算过程
以R 点为例计算: A .
固相中钾含量百分率:
0.10910.03930.1091
K %100=100=12.555500 3.41585500G W +⨯⨯=
⨯⨯⨯⨯
溶液中钾含量百分率:
0.10910.01160.1091
K %100100=1.255250 5.04455250
G W +⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯
固相中氧化钾含量百分率:
20.13410.03930.1341
K O%100100=0.153.4158G W ⨯⨯=
⨯=⨯
液体相中氧化钾含量百分率:
20.13410.01160.1341
K O%100100=0.033.4158
G W ⨯⨯=
⨯=⨯
B .
固相中氯离子含量:
0.035461007.20.0650.03546100
Cl %=24.2910103.4158500500V N G -⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=⨯⨯
液相中氯离子含量:
0.035461007.50.0650.03546100
Cl %=8.5710105.0445250250
V N G -⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=⨯⨯
C .
固相硫酸钠含量的计算方法:
240.142 1.280.10.142
Na SO %100100=26.6110103.4158500500
V N G ⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯
液相硫酸钠含量的计算方法:
240.1428.440.10.142
Na SO %1008.4410105.0445250250
V N G ⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯
4.K 22+
的回收率计算为:η=25.9741 x0.8940 x 2/174.26
(21.6+16.5597)/74.45
=
51.20%
六、思考题
(1)如何判定该体系液固达平衡?
答:液体中不再有固体生成即可判定为平衡条件。
客观上观察,固相相界面稳定并且不再发生变化,即可初步判断液固平衡。
其次从固相的颜色,颗粒在体系中的运动状态是否稳定,体系PH 是否稳定等方面来判断。
反应中由于有搅拌的存在,相对观察会比较困难,可静止后观察。
(2)复分解反应制备K 2SO 4、NaCl 其最大自由度和最小自由度是多少?
答:制备K 2SO 4时,最大自由度F=4-P=4-1=3。
g+2KCl+H 2O==K 2SO 4+P 最小自由度在b 处F=4-P=4-2=2
(3)由Na 2SO 4、KCl 制备K 2SO 4、NaCl 过程中,主要难点在何处,应如何解决?
答:主要在于体系的自由度比较大,难以确定具体体系中存在的物系,反应难以控制。
解决的方案是通过观察相图,合理确定各物料的加入量,同时控制好反应温度和时间等等。
(4)实验结果与模拟计算结果的差距,主要原因有哪些?
答:1.实验中的操作会产生误差,包括材料的称取,制备产物的损失,配制溶液浓度的不准确,滴定的误差等等;
2.实验条件的控制可能存在误差,包括温度的控制等等;
3.计算存在误差,包括相图的读取和分析,计算中取值的误差,计算公式存在的误差等等。
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(5)分析中应注意哪些问题?为什么最关心的是产品中K+、Cl-离子含量?
答:分析中应当对比相图,观察实验数据是否合理,是否有偏差,出现偏差的原因在哪,以及实验中出现过哪些存在疑点的现象等等。
实验的最终目的是制取硫酸钾,钾离子的含量可以体现出产率和收率。
氯离子的含量则体现杂志的含量,即产品的品质。