3.黑火药是我国古代“四大发明”之一,黑火药爆炸反应原理为$\ce{S + 2KNO_{3} + 3C\xlongequal{\mathrm{点燃}}X + 3CO_{2}\uparrow + N_{2}\uparrow}$,下列说法中正确的是()。

A.X的化学式为$\ce{K_{2}S}$
B.$\ce{KNO_{3}}$属于氧化物
C.“3C”表示3个碳元素
D.参加反应的硫与碳的质量比为$8:3$

3.A 【解析】根据反应前后原子个数不变可判断 X 的化学式为$\ce{K_{2}S}$;氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,而$\ce{KNO_{3}}$中含三种元素,所以不属于氧化物;“3C”表示 3 个碳原子;参加反应的硫与碳的质量比为$32:(3×12)=8:9$。

4. 为控制二氧化碳的排放量，科学家采取新技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要化工原料乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)和水，反应的化学方程式为。

4.$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$

5.钛(Ti,相对原子质量为48)和钛合金广泛用于火箭、导弹、航天飞机等。工业上生产钛的反应为$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} 2MgCl_{2} + Ti}$。
(1)$\ce{TiCl_{4}}$中钛、氯元素的质量比为。
(2)若要生产12 t钛,至少需要镁的质量是多少？

5.(1)24:71
(2)解:设至少需要镁的质量为x。
$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温}2MgCl_{2} + Ti}$
48 48
x 12 t
$\frac{48}{48}=\frac{x}{12\ \mathrm{t}}$
$x=12\ \mathrm{t}$
答:至少需要镁的质量为12 t。
【解析】(1)$\ce{TiCl_{4}}$中钛、氯元素的质量比为$48:142=24:71$。

1. 2023年杭州亚运会的主火炬采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,生成甲醇的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$。实验小组将一定质量的甲醇与5.6 g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气5.1 g,同时生成水。下列说法正确的是()。

A.生成8 t甲醇,理论上可以吸收12 t二氧化碳
B.密闭容器中生成一氧化碳的质量为1.4 g
C.密闭容器中参加反应的甲醇与生成的二氧化碳质量比为10:11
D.密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.2 g氧气

1.C 【解析】A. 根据化学方程式$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定温度}CH_{3}OH + H_{2}O}$计算得出,生成8 t甲醇需要二氧化碳的质量为11 t,因此 A 选项错误。B. 设甲醇的质量为x,生成一氧化碳的质量为y,生成二氧化碳的质量为$5.1\ \mathrm{g} - y$。$\ce{CH_{3}OH∼ 2H_{2}O}$
32 36
x $\frac{9}{8}x$
根据质量守恒定律,参加反应的甲醇和氧气质量和等于生成的一氧化碳、二氧化碳和水的质量和:$x + 5.6\ \mathrm{g} = 5.1\ \mathrm{g} + \frac{9}{8}x$,得出$x=4\ \mathrm{g}$。甲醇中的碳元素的质量为$4\ \mathrm{g}×\frac{12}{32}×100\% = 1.5\ \mathrm{g}$,根据元素守恒得出生成的一氧化碳和二氧化碳的碳元素质量之和为1.5 g,列出关系式:$y×\frac{12}{28}×100\% + (5.1\ \mathrm{g} - y)×\frac{12}{44}×100\% = 1.5\ \mathrm{g}$,得出$y=0.7\ \mathrm{g}$,因此 B 选项错误。C. 生成的二氧化碳的质量:$5.1\ \mathrm{g} - 0.7\ \mathrm{g} = 4.4\ \mathrm{g}$,甲醇和二氧化碳的质量比为$4:4.4 = 10:11$,因此 C 选项正确。D. 根据化学方程式$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$计算得出,0.7 g 一氧化碳全部转化为二氧化碳还需要 0.4 g 氧气,因此 D 选项错误。