答案：C

题目分析：碳和铜都被完全氧化后，冷却到室温，发现固体的质量没有变化，说明碳的质量等于和铜反应的氧气的质量；

设铜的质量为x，参加反应的氧气的质量为y；

2Cu+O₂2CuO

128 32

x   y

得：

所以原混合物中铜粉与碳粉质量之比为4：1；

则原混合物中碳粉的质量分数为：×100%=20%．

故选C．

点评：本题主要考查根据化学方程式计算方面的知识，本题解题的关键是通过审题找出：碳的质量等于和铜反应的氧气的质量，然后再根据化学方程式的进行计算．