58. (6分)题58图为热电偶测温示意图,图中1为 , 4为 。热电偶测温需要进行冷端温度补偿,补偿的方法有冰浴法、 、 、补偿电桥法和补偿热电偶法;补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的 作为补偿热电偶因冷端温度变化引起的热电势变化值,补偿电桥通常取 ℃时处于平衡,因此仍需要对仪表进行机械调零。
题58图
六、计算题Ⅰ(本大题共 2小题,共20 分)
59.(12分)将一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热至恒重,将放出的气体通入足量的Ca(OH)2
饱和溶液中,充分反应后得到沉淀的质量是2 .0g。加热后剩余的固体物质与足量的盐酸反应,收集到2 .24L气体(标准状况)。计算原固体混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比。
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60. (8分)称取某软锰矿试样0.6000g,将其与1.0050g纯Na2C2O4混合后置于酸性溶液中缓慢加热到全部溶解,最后以0.02000mol/L的1/5KMnO4溶液滴定剩余的草酸钠,至终点时共计消耗了KMnO4溶液65.00mL。求试样中MnO2的质量分数。(已知Na2C2O4和MnO2的相对分子质量分别是134.00、86.94)
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七、计算题Ⅱ(本大题共4 小题,共 55分)
61.(14分)用120℃的饱和水蒸气将苯从50℃加热到80℃。现有套管式换热器,内管为?54mm?2mm、外管为?116mm?4mm的钢管,套管的有效长度为11.6m。苯在内管内湍流流动,流量为3800kg/h。水蒸汽一侧的对流传热系数为10000W/(m2·℃)。管内壁的污垢热阻为0.0004m2·℃/W,管壁及管外侧污垢热阻均可不计。试求:(1)热负荷;(2)苯侧的对流传热系数;(3)该换热器能否完成换热任务?已知苯的物理性质:密度880kg/m3;比热容1.86kJ/(kg·℃);热导率0.145W/(m·℃);黏度0.39mPa·s。
62.(13分)题62图所示的输水系统中,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,输送
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管路尺寸为? 83×3.5mm,泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表,已知管路总长度(包括所有当量长度,下同)为100m,其中压力表之后的管路长度为80m,管路摩擦因数为0.03,水的密度为1000kg/m3,泵的效率为0.85,输水量为30m3/h。试求: (1)泵轴功率,kW; (2)压力表的读数,kPa。
题62图
h=20m h1=2m
63.(14分)一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。已知进料中含苯0.5(摩尔分数,下同),且为饱和蒸汽进料。塔顶产品组成为0.9,塔底产品组成为0.05,塔顶为全凝器,泡点回流。原料处理量为100kmol/h,馏出液量为54kmol/h,系统的平均相对挥发度为2.5,回流比是最小回流比的1.2倍。试求:(1)回流比;(2)塔顶第二块理论板上升蒸汽的组成;(3)提馏段操作线方程。
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64.(14分)常压下,在一逆流吸收的填料塔中,操作温度为20℃,用清水吸收氨-空气混合气中的氨。已知进塔气体中氨的摩尔分数为0.1,混合气流量为1000m3(标准状况)/h,氨的吸收率为90%,操作条件下的相平衡关系为Y=0.95X,吸收液用量为最小用量的1.4倍,空塔气速为0.56m/s,试求: (1)吸收液的出口浓度;
(2)若气相总传质单元高度HOG=0.65m,问该塔的填料层高度至少需多少?塔径多大?
八、综合分析题(本大题共3小题,共30分)
65.(12分)某课外活动小组到郊外野炊,炒过菜的铁锅没有及时洗净,第二天发现红棕色锈斑[为
Fe(OH)3失水产物]。他们对铁产生兴趣,了解到铁的一些相关知识:
(1)铁元素在地壳中的含量居第四位,位于元素周期表中第________周期、第_________族; (2)铁锅生锈的原因是铁合金与残液接触形成__________________,主要发生_____________腐蚀,正极是__________其电极反应是__________。总反应方程式为
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