Углеводород, плотность которого по водороду равна 14; массовая доля углерода в веществе составляет 85,7%
A) этен
B) метан
C) пропан
D) бутан
E) этин
Рассмотрим задачу: требуется определить углеводород, у которого “плотность по водороду равна 14” и массовая доля углерода составляет 85,7%. Другими словами, если эту “плотность” понимать как отношение молекулярной массы вещества к молекулярной массе водорода (H₂, масса 2), то молекулярная масса искомого углеводорода равна 14·2 = 28. Одновременно массовая доля углерода в веществе равна отношению суммарной массы атомов углерода к молекулярной массе вещества.
Давайте рассмотрим каждый вариант:
A) Этен (C₂H₄). Молекулярная масса рассчитывается как 2·12 + 4·1 = 24 + 4 = 28. Плотность по водороду: 28/2 = 14, что подходит. Массовая доля углерода: 24/28 = 0,857 или 85,7 %. Всё совпадает с условием.
B) Метан (CH₄). Молекулярная масса: 12 + 4 = 16, следовательно, плотность по водороду: 16/2 = 8, что значительно меньше 14. Усреднённая масса атома углерода составляет 12/16 = 75%, что не удовлетворяет условию.
C) Пропан (C₃H₈). Молекулярная масса: 3·12 + 8 = 36 + 8 = 44, плотность по водороду: 44/2 = 22. Массовая доля углерода: 36/44 ≈ 81,8 %. Эти значения не подходят.
D) Бутан (C₄H₁₀). Молекулярная масса: 4·12 + 10 = 48 + 10 = 58, плотность по водороду: 58/2 = 29. Массовая доля углерода: 48/58 ≈ 82,76 %. Также не соответствует заданным параметрам.
E) Этин (C₂H₂). Молекулярная масса: 2·12 + 2 = 24 + 2 = 26, плотность по водороду: 26/2 = 13, что не равно 14. Массовая доля углерода: 24/26 ≈ 92,3 %, что превышает 85,7 %.
Из всех вариантов только этен удовлетворяет и условию плотности, и условию массовой доли углерода.
Таким образом, правильный ответ – вариант А: этен.