题目内容
工业上用丁烷氧化法制醋酸，反应的化学方程式可表示为：2C4H10+5O2
4CH3COOH+2H2O，现用58吨丁烷为原料制取醋酸，求：（1）理论上需要标准状况下的空气 m3（设空气中O2、N2的体积分数分别为0.2、0.8），同时生成水 吨．
（2）若生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为 %．
（3）若同时生产质量分数为100%的冰醋酸m1吨和质量分数为50%的醋酸m2吨，且
，需补充水y吨，则y与x的关系式为 ；若不补充水，则m1+m2= ．
【答案】分析：（1）令O2需要的物质的量为xmol，根据方程式中计算氧气的物质的量，结合氧气在空气中的含量计算需要空气的体积；
令生成水y吨，根据方程式计算生成水的质量．
（2）令生成醋酸m吨，根据方程式计算生成醋酸的质量，根据质量分数的定义计算．（3）由题意可知，m1+50%×m2=120．若需补充水y吨，则50%×m2=18+y，所以m2=36+2y；所以m1=120-18-y=102-y．
若不补充水，50%×m2=18，所以m2=36，故m1=120-50%×m2=102．
解答：解：（1）令O2需要的物质的量为xmol，则：
2 C4H10+5O2
4CH3COOH+2H2O，
58×2g 5mol
58×106 xmol
所以x=
=2.5×106
所以需要空气的体积为
=2.8×108L=2.8×105m3．
令生成水y吨，则：
2 C4H10+5 O2
4CH3COOH+2H2O，
58×2g 18×2g
58吨 y吨
所以y=
=18
故答案为：2.8×105；18．
（2）令生成醋酸m吨，则：
2 C4H10+5 O2
4CH3COOH+2H2O，
58×2g 4×60g
58吨 m吨
所以m=
=120
由（1）中计算可知，生成水18吨，
生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为
×100%=86.96%．
故答案为：86.96%．
（3）由题意可知，m1+50%×m2=120，
若需补充水y吨，则50%×m2=18+y，所以m2=36+2y；所以m1=120-18-y=102-y，即102-y=x（36+2y），即y=
；
若不补充水，50%×m2=18，所以m2=36，故m1=120-50%×m2=102，所以m1+m2=36+102=138．
故答案为：y=
；138．
点评：考查根据方程式的计算，难度中等，计算量较大，需细心计算，旨在考查学生对数据处理及利用方程式进行计算．
令生成水y吨，根据方程式计算生成水的质量．
（2）令生成醋酸m吨，根据方程式计算生成醋酸的质量，根据质量分数的定义计算．（3）由题意可知，m1+50%×m2=120．若需补充水y吨，则50%×m2=18+y，所以m2=36+2y；所以m1=120-18-y=102-y．
若不补充水，50%×m2=18，所以m2=36，故m1=120-50%×m2=102．
解答：解：（1）令O2需要的物质的量为xmol，则：
2 C4H10+5O2
4CH3COOH+2H2O，58×2g 5mol
58×106 xmol
所以x=
=2.5×106所以需要空气的体积为
=2.8×108L=2.8×105m3．令生成水y吨，则：
2 C4H10+5 O2
4CH3COOH+2H2O，58×2g 18×2g
58吨 y吨
所以y=
=18故答案为：2.8×105；18．
（2）令生成醋酸m吨，则：
2 C4H10+5 O2
4CH3COOH+2H2O，58×2g 4×60g
58吨 m吨
所以m=
=120由（1）中计算可知，生成水18吨，
生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为
×100%=86.96%．故答案为：86.96%．
（3）由题意可知，m1+50%×m2=120，
若需补充水y吨，则50%×m2=18+y，所以m2=36+2y；所以m1=120-18-y=102-y，即102-y=x（36+2y），即y=
；若不补充水，50%×m2=18，所以m2=36，故m1=120-50%×m2=102，所以m1+m2=36+102=138．
故答案为：y=
；138．点评：考查根据方程式的计算，难度中等，计算量较大，需细心计算，旨在考查学生对数据处理及利用方程式进行计算．
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