Question

工業(yè)上用丁烷氧化法制醋酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：
2C₄H₁₀＋5O₂4CH₃COOH＋2H₂O
現(xiàn)用58噸丁烷為原料制取醋酸，求：
（1）理論上需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣         m³（設(shè)空氣中O₂、N₂的體積分?jǐn)?shù)分別為0.2、0.8），同時(shí)生成水         噸。
（2）若生成的醋酸溶解在生成的水中，所得醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為          %。
（3）若同時(shí)生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%的冰醋酸m₁噸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的醋酸m₂噸，且，需補(bǔ)充水y噸，則y與x的關(guān)系式為                （用含x的代數(shù)式表示y）；若不補(bǔ)充水，則m₁＋m₂＝           。

Answer 1

（5分）（1）2.8×10⁵ ；18（2）86.96%（3） ；138；每空1分

試題分析：（1）令O₂需要的物質(zhì)的量為xmol
則2C₄H₁₀+5O₂＝4CH₃COOH+2H₂O
58×2g   5mol
58×10⁶  xmol
解得x＝2.5×10⁶mol
所以需要空氣的體積為（2.5×10⁶
令生成水y噸，則：
2C₄H₁₀+5O₂＝4CH₃COOH+2H₂O
58×2g             18×2g
58噸                y噸
所以y＝18噸
（2）令生成醋酸m噸，則
2C₄H₁₀+5O₂＝4CH₃COOH+2H₂O
58×2g     4×60g
58噸       m噸
所以m＝120噸
由（1）中計(jì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為
（3）由題意可知，m₁+50%×m₂＝120
若需補(bǔ)充水y噸，則50%×m₂＝8+y
所以m₂＝36+2y
則m₁＝120－18-y＝102－y
即102-y＝x（36+2y）
即
若不補(bǔ)充水，50%×m₂＝18
所以m₂＝36
故m₁＝120-50%×m₂＝102
所以m₁+m₂＝36+102＝138
故y＝138
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題貼近高考，綜合性強(qiáng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納和總結(jié)問題的能力，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范的答題能力。