1mol丁烷裂化后的混合气体中有C4H100.1mol,CH4、C3H6各为0.36mol,C2H6、C2H4各为0.54mol,则CH4%==×100﹪=19%
答案:B
另解:丁烷裂解后,相对分子质量最小的烃是CH4,两种烯烃应是C2H4和C3H6,因为两种烯烃的质量相等,为了方便计算,可设烯烃的质量均为42g
C4H10CH4+CH3CH=CH2C4H10C2H6+CH2=CH2
1mol1mol42g(1mol)1.5mol1.5mol42g(1.5mol)
未裂解的C4H10的物质的量为:(1+1.5)mol×-(1+1.5)mol=0.28mol
裂解后总的物质的量为:0.28mol+(1+1+1.5+1.5)mol=5.28mol
因为在同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,故CH4的体积分数为:
×100%≈19%
答案:B
点拨:烷烃裂化一般均裂生成碳原子数相同的烷烃和烯烃,奇数碳原子的烷烃裂化一般生成碳原子数较少的烷烃和碳原子数相对较多的烯烃。利用烷烃的裂化可以将高沸点的烃断裂为低沸点烃。
3.绿色化学与环境保护
"绿色化学"的特点
(1)开发绿色反应,开发和生产绿色产品,将原子利用率提高到100%;
(2)使用无毒、无害原料,选择无毒、无害的催化剂;
(3)使用无毒、无害的溶剂,发展"绿色工艺"。
【例题5】甲、乙、丙三个同学以铜、浓硝酸、水、空气为原料,设计实验来制取硝酸铜,方案如下:
甲同学用铜与浓HNO3反应原理为:①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
乙同学用铜与稀HNO3反应原理为:②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
丙同学用铜与O2反应生成CuO,然后用HNO3溶解:
③2Cu+O22CuO、CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
请用绿色化学的观点分析哪种方法最佳。
解析:制备相同物质的量的Cu(NO3)2时,消耗各种反应物、生成的污染物的物质的量和原子利用率见下表:
方案 Cu(NO3)2 Cu HNO3 NOx 原子利用率 ① 3mol 3mol 12mol 6mol ×100%=59.6%