Question

8．工业上用58吨丁烷氧化法制醋酸．反应的化学方程式可表示为：2C₄H₁₀+5O₂$\stackrel{一定条件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O
（1）需要标准状况下的空气2.8×10⁵m³（空气中O₂、N₂的体积分数分别为0.2、0.8）
（2）若生成的醋酸全部溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为86.96%（保留两位有效数字）．

Answer 1

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；
（2）令生成水y吨，根据方程式计算生成水的质量；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．

解答 解：（1）令O₂需要的物质的量为xmol，则：
2  C₄H₁₀+5O₂$\stackrel{一定条件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
58×2g      5mol          
58×10⁶    xmol
所以x=$\frac{5×58×1{0}^{6}}{2×58}$=2.5×10⁶
所以需要空气的体积为$\frac{2.5×1{0}^{{6}^{\;}}mol×22.4L/mol}{0.2}$=2.8×10⁸L=2.8×10⁵m³，故答案为：2.8×10⁵；
（2）令生成水y吨，则：
2 C₄H₁₀+5 O₂$\stackrel{一定条件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
58×2g                                            18×2g          
58吨                                                y吨
所以y=$\frac{58×2×18}{58×2}$=18，
令生成醋酸m吨，则：
2 C₄H₁₀+5 O₂$\stackrel{一定条件}{→}$4CH₃COOH+2H₂O，
  58×2g                             4×60g          
  58吨                                m吨
所以m=$\frac{58×4×60}{58×2}$=120
生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的质量分数为$\frac{120t}{120t+18t}$×100%=86.96%．
故答案为：86.96．

点评 本题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．