Question

已知CH₃OH、C₂H₅OH、H₂O的混合物中，C、H、O的質量比為3：1：4，若甲醇與乙醇充分燃燒所消耗的氧氣量相等，求混合物中甲醇、乙醇、水的質量比為______．

Answer 1

【答案】分析：根據甲醇與乙醇充分燃燒所消耗的氧氣量相等，求出甲醇與乙醇的分子個數比，進而計算出甲醇與乙醇混合物中碳與氫的原子個數比，再利用C、H、O的質量比為3：1：4計算出總混合物中碳與氫的原子個數比，推出需要水分子個數，再計算它們的質量比即可．
解答：解：根據CH₃OH、C₂H₅OH燃燒后都生成水和二氧化碳，由二氧化碳的化學式可知1個碳原子能消耗2個氧原子，由水的化學式可知2個氫原子消耗1個氧原子，所以CH₃OH中1個碳原子消耗了2個氧原子，4個氫原子消耗了2個氧原子，所以能消耗4個氧原子，又因為本身有1個氧原子，所以還需要消耗3個氧原子就行；C₂H₅OH中2個碳原子消耗4個氧原子，6個氫原子消耗3個氧原子，所以消耗7個氧原子，再減去本身的個氧原子，還需消耗6個氧原子，又因為甲醇與乙醇充分燃燒所消耗的氧氣量相等，所以應該消耗的氧原子個數相等，所以甲醇必須有兩個分子才能消耗6個氧原子，所以甲醇與乙醇的分子個數比為2：1；假設有2個甲醇分子和1個乙醇分子，則：碳原子個數為4個，氫原子個數為14個，根據C、H、O的質量比為3：1：4，可知混合氣體中碳與氫的質量比為3：1，則碳原子個數與氫原子個數比為：=1：4，根據前面計算的碳原子個數是4可推出氫原子個數是16，又因為已經有了14個氫原子個數，所以水需要提供2個氫原子個數就行，所以水分子個數只能是1；所以甲醇、乙醇、水的質量比就是2個甲醇分子和1個乙醇分子和1個水分子的質量比即：2×（12+1×3+16+1）：12×2+1×5+16+1：1×2+16=64：46：18=32：23：9．
故答案為：32：23：9．
點評：解答本題關鍵是要推出1個碳原子能消耗2個氧原子，2個氫原子消耗1個氧原子，本身有氧原子的要減去本身氧原子個數．