Question

3．已知碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O，25°C和101kpa时，C₄H₈、C₂H₄和C₃H₈组成的混合烃20mL与过量氧气混合并完全燃烧，生成二氧化碳和水蒸气．除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体的总体积缩小了50mL，原混合烃中C₂H₄的体积分数为（　　）

• A． 75%
• B． 50%
• C． 5%
• D． 12.5%

Answer 1

分析 混合烃燃烧的方程式有：C₄H₈+6O₂=4CO₂+4H₂O、C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O、C₃H₈+5O₂=3CO₂+3H₂O，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，根据反应方程式可知，相同体积的C₂H₆和C₃H₆反应后体积缩小的量是相同的，故可将两者看成是一种物质，设C₄H₈和C₃H₈一共为xmL，C₂H₂为ymL，列方程计算，进而计算原混合烃中C₂H₄的体积分数．

解答 解：除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，水为液态，则：
C₄H₈+6O₂=4CO₂+4H₂O～△V=3
1        6       4                     3
C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O～△V=2
1        3        2                   2
C₃H₈+5O₂=3CO₂+3H₂O～△V=3
1        5      3                     3
相同体积的C₄H₈和C₃H₈反应后体积缩小的量是相同的，故可将两者看成是一种物质，设C₄H₈和C₃H₈一共为xmL、C₂H₄为ymL，
则有：x+y=20、3x+2y=50，
解得：x=10、y=10，所以原混合烃中C₂H₄的体积分数为$\frac{10}{20}$×100%=50%，
故选B．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，解答关键是根据方程式判断体积变化，把C₂H₆和C₃H₆看作一个组分，从而将3种物质转化为两组分混合，注意掌握差量法在化学计算中的应用方法．