Для решения этой задачи нам нужно выяснить, сколько граммов бутена и бутана содержится в смеси, а затем определить долю массы бутена. Давайте разберем процесс по шагам.

Когда смесь бутена (C4H8) и бутана (C4H10) проходит через бром, происходит реакция, в результате которой бром присоединяется к ненасыщенным углеводородам (в данном случае к бутену). Это приводит к увеличению массы сосуда на 13,5 грамма. Мы знаем, что 1 моль брома (Br2) имеет массу 160 грамм (2 * 80 г/моль).

Чтобы найти, сколько моль брома было использовано, воспользуемся формулой:

• Количество моль = масса / молярная масса

Подставляем данные:

• Количество моль Br2 = 13,5 г / 160 г/моль = 0,084375 моль

Из уравнения реакции видно, что 1 моль бутена реагирует с 1 моль брома. Следовательно, количество моль бутена в смеси также составляет 0,084375 моль.

Теперь найдем массу бутена. Молярная масса бутена (C4H8) составляет 56 г/моль. Поэтому масса бутена будет:

• Масса бутена = количество моль * молярная масса = 0,084375 моль * 56 г/моль = 4,725 г

Теперь нам нужно узнать, сколько бутана в смеси. Для этого используем данные о сжигании смеси. Известно, что для сжигания смеси использовалось 50 л кислорода (н.у.).

Согласно уравнению сгорания, 1 моль бутана (C4H10) требует 5 моль кислорода, а 1 моль бутена (C4H8) требует 3 моль кислорода. Сначала найдем, сколько моль кислорода использовано:

• Количество моль O2 = 50 л / 22,4 л/моль = 2,232 моль

Пусть x — это количество моль бутена, а y — количество моль бутана. Тогда у нас есть система уравнений:

• x + y = общее количество моль углеводородов
• 3x + 5y = 2,232

Мы знаем, что x = 0,084375. Подставляем это значение в уравнение:

• 3(0,084375) + 5y = 2,232
• 0,253125 + 5y = 2,232
• 5y = 2,232 - 0,253125
• 5y = 1,978875
• y = 1,978875 / 5 = 0,395775 моль

Теперь найдем массу бутана. Молярная масса бутана (C4H10) составляет 58 г/моль. Поэтому масса бутана будет:

• Масса бутана = 0,395775 моль * 58 г/моль = 22,95 г

Теперь можем найти общую массу смеси:

• Общая масса смеси = масса бутена + масса бутана = 4,725 г + 22,95 г = 27,675 г

Теперь найдем долю массы бутена в смеси:

• Доля массы бутена = масса бутена / общая масса смеси = 4,725 г / 27,675 г ≈ 0,1705

Таким образом, доля массы бутена в смеси составляет приблизительно 17,05%.