1253、酒精和水的混合物中,酒精的质量为15kg,水的质量为25kg,酒精的摩尔分率为( )(酒精分子量为46,水分子量为18)。

这是一道关于化工基础计算中**摩尔分率（Mole Fraction）**计算的题目。以下是详细的解题步骤和解析： ### 1. 核心概念 **摩尔分率**是指混合物中某组分的物质的量（摩尔数）与混合物总物质的量之比。 公式为： $$ x_A = \frac{n_A}{n_{total}} = \frac{n_A}{n_A + n_B} $$ 其中： - $x_A$ 为组分 A 的摩尔分率 - $n_A$ 为组分 A 的物质的量（mol） - $n_B$ 为组分 B 的物质的量（mol） ### 2. 计算步骤 **第一步：计算各组分的质量（统一单位）** 题目给出： - 酒精质量 $m_{酒精} = 15 \text{ kg} = 15000 \text{ g}$ - 水质量 $m_{水} = 25 \text{ kg} = 25000 \text{ g}$ **第二步：计算各组分的物质的量（摩尔数）** 利用公式 $n = \frac{m}{M}$ （物质的量 = 质量 / 摩尔质量） 1. **酒精的物质的量 ($n_{酒精}$)**： $$ n_{酒精} = \frac{15000 \text{ g}}{46 \text{ g/mol}} \approx 326.09 \text{ mol} $$ 2. **水的物质的量 ($n_{水}$)**： $$ n_{水} = \frac{25000 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} \approx 1388.89 \text{ mol} $$ **第三步：计算混合物的总物质的量 ($n_{总}$)** $$ n_{总} = n_{酒精} + n_{水} $$ $$ n_{总} = 326.09 + 1388.89 = 1714.98 \text{ mol} $$ **第四步：计算酒精的摩尔分率 ($x_{酒精}$)** $$ x_{酒精} = \frac{n_{酒精}}{n_{总}} $$ $$ x_{酒精} = \frac{326.09}{1714.98} \approx 0.1901 $$ ### 3. 结论 计算结果约为 **0.19**。 对比选项： A. 0.89 B. 0.19 C. 0.81 D. 0.11 故正确答案为 **B**。 --- **易错点提示：** 如果直接计算质量分率，酒精的质量分率为 $\frac{15}{15+25} = \frac{15}{40} = 0.375$，这与摩尔分率不同。由于水的分子量（18）远小于酒精的分子量（46），相同质量下水的摩尔数更多，因此酒精的摩尔分率（0.19）会显著低于其质量分率（0.375）。