Question

由C、H两种元素组成的化合物叫烃，碳原子数在4及4以下的烃在常温下通常为气体，常温常压时烃C₂H₄和另外一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%，则混入的烃可能是（　　）

A．CH₄

B．C₂H₂

C．C₂H₆

D．C₃H₈

Answer 1

分析：首先计算C₂H₄中碳元素的质量分数，

12×2

12×2+4

×100%≈85.7%＜87%，则混合气体中所含的另一种烃中碳元素的质量分数应大于87%，这样所得的混合气体中碳元素的碳元素的质量分数才可能为87%；然后结合题意：选项中碳元素质量分数大于87%且每个分子中碳原子个数在4以下的符合题意，；还可以将化学式中碳原子的个数化为相等并结合元素质量分数的计算个数解答．

解答：解：解法一：
C₂H₄中碳元素的质量分数为：

12×2

12×2+4

×100%≈85.7%＜87%，另一种烃碳元素质量分数应＞87%
A、CH₄中碳元素的质量分数为：

12

12+4

×100%=75%＜87%，不符合题意；
B、C₂H₂中碳元素的质量分数为：

12×2

12×2+2

×100%=92.3%＞87%，且碳原子数在4以下，符合题意；
C、C₂H₆中碳元素的质量分数为：

12×2

12×2+6

×100%=80%＜87%，不符合题意；
D、C₃H₈中碳元素的质量分数为：

12×3

12×3+8

×100%=81.8%＜87%，不符合题意；
故选B．
解法二：
C₂H₄中碳元素的质量分数为：

12×2

12×2+4

×100%≈85.7%＜87%，另一种烃碳元素质量分数应＞87%，即该烃中碳元素的质量分数一定大于C₂H₄中碳元素的质量分数，碳元素的质量分数=

碳原子的个数×碳的相对原子质量

碳原子的个数×碳的相对原子质量+氢原子的个数×氢的相对原子质量

×100%，由计算式可知，若将每个分子中碳原子的个数化成相等，只比较分子中氢原子的个数就可以了，只要该物质的分子中氢原子的个数比C₂H₄中氢原子的个数少即可，因为分母越小，比值越大，可将碳原子个数都化成一个，则C₂H₄化为CH₂，C₂H₂化为CH，C₂H₆化为CH₃，C₃H₈化为CH

8

3

，只有B选项中氢原子个数比C₂H₄少，故选B．

点评：本题考查学生利用质量分数与混合物中元素的质量分数进行比较并分析解题的能力．