Question

16．工業(yè)上用丁烷氧化法制醋酸，反應的化學方程式可表示為：2C₄H₁₀+5O₂$\stackrel{一定條件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O現(xiàn)用58噸丁烷為原料制取醋酸，
求：（1）理論上需要標準狀況下的空氣2.8×10⁵m³（設空氣中O₂、N₂的體積分數(shù)分別為0.2、0.8），同時生成水18噸．
（2）若生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的質量分數(shù)為86.96%（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）令O₂需要的物質的量為xmol，根據(jù)方程式中計算氧氣的物質的量，結合氧氣在空氣中的含量計算需要空氣的體積；
令生成水y噸，根據(jù)方程式計算生成水的質量；
（2）令生成醋酸m噸，根據(jù)方程式計算生成醋酸的質量，根據(jù)質量分數(shù)的定義計算．

解答 解：（1）令O₂需要的物質的量為xmol，則：
2  C₄H₁₀+5O₂$\stackrel{一定條件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
58×2g    5mol          
58×10⁶    xmol
所以x=$\frac{5×58×1{0}^{6}}{2×58}$=2.5×10⁶
所以需要空氣的體積為$\frac{2.5×1{0}^{6}mol×22.4L/mol}{0.2}$=2.8×10⁸L=2.8×10⁵m³．
令生成水y噸，則：
2 C₄H₁₀+5 O₂$\stackrel{一定條件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
58×2g                                         18×2g          
58噸                                             y噸
所以y=$\frac{58×2×18}{58×2}$=18
故答案為：2.8×10⁵；18；
（2）令生成醋酸m噸，則：
2 C₄H₁₀+5 O₂$\stackrel{一定條件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
58×2g                           4×60g          
58噸                              m噸
所以m=$\frac{58×4×60}{58×2}$=120
由（1）中計算可知，生成水18噸，
生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的質量分數(shù)為$\frac{120噸}{120噸+18噸}$×100%=86.96%．
故答案為：86.96．

點評 本題考查根據(jù)方程式的計算，難度中等，計算量較大，需細心計算，旨在考查學生對數(shù)據(jù)處理及利用方程式進行計算．