化学工程基础实验思考题答案

实验1 二元体系汽液平衡数据测定

1， 实验测量误差及引起误差的原因？ 答：（1）汽液两相平衡时，回流滴下来的流体速率平稳，大约每秒1~2滴，且在一段时间内温度维持不变。

2，影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些？

答:（2）影响准确度的因素有温度和压强，装置气密性，温度计灵敏度，折射仪读数准确性等。

实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定

1，质面比常数K值对实验结果有何影响？为什么？

答: 任意温度任意压力下，质面比常数k均不变。所以不会对实验结果又影响。

2， 为什么测量25℃下等温线时，严格讲，出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡

将消失时的压力应相等？

答：在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。根据相律得 F=C-P+1=1-2+1=0，自由度为0，故过程中压力应为相等。

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数

1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用?

答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.

2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理：因固定

《基础化学实验1》思考题参考解答

一、化学实验基本知识和仪器洗涤

1.本实验中洗涤了什么玻璃仪器？简述玻璃仪器的洗涤方法及被洗净的标准？

本实验中洗涤了烧杯和锥形瓶。玻璃仪器粘附的水溶性污物先用自来水冲洗，再用毛刷沾取去污粉刷洗，用自来水冲洗干净后，再用蒸馏水润洗2～3次即可。玻璃仪器上若粘附油性污物，在用水冲洗后，加入洗液浸泡一段时间，倒净洗液，再用自来水冲洗和蒸馏水润洗。

已洗净的玻璃仪器内外壁可以被水完全湿润，形成均匀的水膜，不挂水珠。

2.试用下列玻璃仪器时：锥形瓶、容量瓶、烧杯、量筒、碱式滴定管、试剂瓶、漏斗、吸量管、称量瓶和圆底烧瓶，哪些玻璃仪器在清洗干净后还需要用待装溶液洗涤的？

上述玻璃仪器中，清洗干净后的碱式滴定管和吸量管还需用待装溶液洗涤。

3.用25mL量筒、25mL滴定管和25mL移液管移取最大刻度溶液的体积读数应如何记录？

用25mL量筒移取最大刻度溶液的体积应记录为25.0mL，用25mL滴定管和25mL移液管移取最大刻度溶液的体积应记录为25.00mL。

4.实验预习是确保实验内容顺利完成的重要环节，在实验前要作好哪些准备工作？ 充分进行实验前的预习准备是做好实验、避免实验事故和提高实验效果的重要保证

一、判断题

1、量纲分析法的优点是：虽未减少实验的工作量，但可以建立数学模型，对实验结果进行量化计算。（）

答案：错

2、当流体充满圆管做泄态流动时，单位时间通过任一截而的体积流量相等。（）

答案：错

3、强化传热过程最有效的途径是增大传热而积。（）

答案：错

4、液体在管做强制湍流流动时，如果流动阻力允许，为提髙对流传热系数，增大流速的效果比减小管径更为显著。（）

答案：对

5、沸腾给热和冷凝给热同属于对流传热，因为两者都伴有流体的流动。（）

答案：对

6、对于逆流操作的填料吸收塔，当气速一左时，增大吸收剂的比用呈：（即液气比），则出塔溶液浓度降低，吸收推动力增大。（）

答案：对

7、选用不同结构的填料时，填料提供的比表而积越大，越有利于吸收，不利于解吸。（）答案：错

8、液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。

（）

答案：错

9、设计时，若R上升，并不意味D下降，操作中也可能有类似情况。（）

答案：对

10、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与操作条件（压强、温度）、相平衡关系、塔板结构等无关。（）

答案：错

二、填空题

1、处于同一水平而的液体，维持等压而的条件必须是 ________ 、 ________ 、______ 。流体在管流动

化学工程基础期末考试试卷

一、 选择 1、不可压缩流体在水平管内作稳态流动时，流动摩擦阻力所消耗的能量是总机械能中的【 D 】。

A. 动能 B. 静压能

C. 位能 D. 动能或位能或静压能 2、以下措施不能起到强化传热的效果的是【 D】。 A. 提高流速，减小层流底层厚度； B. 采用外加脉动或超声波； C. 在流体中加入固体颗粒； D. 采用并流操作。

3、层流底层越薄，则以下结论正确的是【 D 】

A. 近壁面处速度梯度越小 B. 流体湍动程度越低 C. 流动阻力越小 D. 流动阻力越大

4、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的气相组成为Y，液相组成为X，平衡关系为Y*＝mX，则【 B】。

（A）Y*>Y （B）Y*

A. Q增大，η增大； B. Q增大，η先增大后减小； C. Q增大，η减小； D. Q增大，η先减小后增大。

6、仅增加吸收塔的填料层高度，其他操作条件均不变，以下各量：总传质单元高度HOG、总传质单元数NOG、出塔气体的浓度Y2、出塔液体的浓度X1的变化情况依次是【 B 】

实验一 流体流动阻力的测定

一、实验目的

1．掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。

2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。

3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数?。 4．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。 二、基本原理

流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。

1．直管阻力摩擦系数λ的测定

流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：

hf?2d?pf?pf??p1?p2?lu2??（1）

d2即，???lu2（2）

式中：λ —直管阻力摩擦系数，无因次；

d —直管内径，m；

?pf—流体流经l米直管的压力降，Pa；

hf—单位质量流体流经l米直管的机械能损失，J/kg；

ρ —流体密度，kg/m3； l —直管长度，m；

u —流体在管内流动的平均流速，m/s。

滞流(层流)时，

??64（3） Redu?（4） Re??式中：Re —雷诺准数

实验一 流体流动阻力的测定

一、实验目的

1．掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。

2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。

3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数?。 4．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。 二、基本原理

流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。

1．直管阻力摩擦系数λ的测定

流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：

hf?2d?pf?pf??p1?p2?lu2??（1）

d2即，???lu2（2）

式中：λ —直管阻力摩擦系数，无因次；

d —直管内径，m；

?pf—流体流经l米直管的压力降，Pa；

hf—单位质量流体流经l米直管的机械能损失，J/kg；

ρ —流体密度，kg/m3； l —直管长度，m；

u —流体在管内流动的平均流速，m/s。

滞流(层流)时，

??64（3） Redu?（4） Re??式中：Re —雷诺准数

1．仪器装配和拆卸的一般顺序是？

答：仪器装配的一般顺序是：从热源开始，先下后上，从左至右。拆卸时，按相反的顺序。 2. 如果液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质？ 答：不能。因为共沸混合物也具有恒定的沸点。

3．蒸馏时加入止暴剂的作用是什么？加入止暴剂为什么能防止暴沸？如果蒸馏前忘记加止暴剂，能否立即将止暴剂加入沸腾的液体中？当重新蒸馏时，用过的止暴剂能否继续使用？ 答：蒸馏时加入止暴剂的作用是防止加热时的暴沸现象（防暴沸）。

当液体加热到沸腾时，止暴剂内的小气泡成为液体分子的气化中心，使液体平稳地沸腾，从而防止液体因过热而产生暴沸。

如果蒸馏前忘记加止暴剂，应使沸腾的液体冷却至沸点以下后才能加入止暴剂。 当重新蒸馏时，用过的止暴剂不能继续使用，应在加热前补添新的止暴剂。 4．蒸馏时火力太大或太小，对测定出来的沸点有什么影响？

答：蒸馏时火力太大，会使部分液体的蒸气直接受热，从而温度计的读数偏高；蒸馏时火力太小，温度计的水银球不能为蒸气充分浸润而使温度计的读数偏低或不规则。 5．利用蒸馏可将沸点相差多大的液体混合物分开？ 答：利用蒸馏可将沸点相差30℃的液体混合物分开。 6．实验室常见的间接加热方法哪些？ 答：空气浴、水浴、油浴

无机化学基础实验思考题

一、问答题

1．什么叫“中间控制检验”？在提纯NaCl的过程中，为什么要进行中间控制检验？ 答：在提纯过程中，取少量清液，滴加适量试剂，以检查某种杂质是否除尽，这种做法称为中间控制检验。 由于食盐中SO4

2-、

Ca、Mg等杂质，随食盐来源不同而含量不同，为了节省除去这些

2+2+

杂质的试剂和时间，应通过中间控制检验确定这些试剂的最少用量。

2．为什么选用BaCl2、Na2CO3作沉淀剂？除去CO32-用盐酸而不用其它强酸？

答：加BaCl2可去除SO4；加Na2CO3可除去Ca、Mg及多余的Ba离子，多余的CO3用加Hcl的方法除去，Na与Cl生成NaCl，而不引入新的杂质。

3．为什么先加BaCl2后加Na2CO3？为什么要将BaSO4过滤掉才加Na2CO3？什么情况下BaSO4可能转化为BaCO3？（已知KSPBaSO4=1.1×10 KSPBaCO3=5.1×10）

答：先知BaCl2除去SO42-，过量的Ba2+加Na2CO3可除去，若先加Na2CO3除去Ca2+、Mg2+。再加BaCl2除去SO42-时，过量的有毒的Ba2+，还得再想办法除去。

生成的BaSO4沉淀若不过

化学工程习题答案 第二章 流体流动与输送

1,2、(略)

3、在附图所示的气柜内盛有密度为0.80kg·m-3的气体，气柜与开口U形管压差计相连，指示液水银面的读数R为0.4m，开口支管水银面上灌有一段高度R’为0.01m清水。左侧水银面与测压口中心线垂直距离h=0.76m试求测压口中心截面处的绝对压强。（当地大气压强为1.0133×105Pa）

解：设大气压强为pa，测压口中心截面上绝对压强为pA，取水的密度ρHO =1000kg·m-3，水银密度ρHg

2

=13600 kg·m，以图中的m及n面为参考面计算：

pm=pA+h·ρ气·g

2

-3

（1） （2）

pn=pa+R’ ·ρHO·g+R·ρHg·g

因pm=pn 联立（1）、（2）式并整理得： pA=pa+R’ ·ρHO·g+R·ρHg·g－h·ρ气·g （3）

2

=1.0133×105+0.01×1000×9.81+0.4×13600×9.81－0.76×0.8×9.81 =154788.5Pa≈1.55×105Pa

由于ρ气<ρHg及ρ气<ρHO，且R’值很小，故在工程计算中往往略去式（3）中R’ ρHOg及 hρ气g两项，

2

2

即将式（3）简化为：

pA=pa+ RρHg g=1.0133×105 Pa +0.4×13600×9.81 Pa =154788.5Pa≈1.55

化学工程习题答案

第二章 流体流动与输送

1,2、(略)

3、在附图所示的气柜内盛有密度为0.80kg·m-3的气体，气柜与开口U形管压差计相连，指示液水银面的读数R为0.4m，开口支管水银面上灌有一段高度R’为0.01m清水。左侧水银面与测压口中心线垂直距离h=0.76m试求测压口中心截面处的绝对压强。（当地大气压强为1.0133×105Pa）

解：设大气压强为pa，测压口中心截面上绝对压强为pA，取水的密度ρH2O =1000kg·m-3，水银密度ρHg =13600 kg·m-3，以图中的m及n面为参考面计算：

pm=pA+h·ρ气·g （1）

pn=pa+R’ ·ρH2O·g+R·ρHg·g

（2）

因pm=pn 联立（1）、（2）式并整理得： pA=pa+R’ ·ρH2O·g+R·ρHg·g－h·ρ气·g

（3）

=1.0133×105+0.01×1000×9.81+0.4×13600×9.81－0.76×0.8×9.81 =154788.5Pa≈1.55×105Pa

由于ρ气<ρHg及ρ气<ρH2O，且R’值很小，故在工程计算中往往略去式（3）中R’ ρH2Og及 hρ气g两项，即将式（3）简化为：

pA=pa+ RρHg g=1.0133×105 Pa +0.4×13600×9.81 Pa =154788.5Pa≈1.55×105Pa