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5. 我国典籍《天工开物》中记载，松木在密封严实的窑中燃烧可得到松烟和木炭，松烟可用于制墨；木炭与孔雀石［主要成分是$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$］在炉火中煅烧可制得铜（如图所示）。已知A为黑色固体，B为生活中最常见的液体。
（1）A是
（2）用墨汁书写的字能长时间不变色的原因是
（3）反应②的化学方程式为
（1）A是
$\ce{CuO}$
，B是$\ce{H_{2}O}$
。（填化学式）（2）用墨汁书写的字能长时间不变色的原因是
常温下碳的化学性质不活泼
。（3）反应②的化学方程式为
$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$
。答案
5.（1）$\ce{CuO}$；$\ce{H_{2}O}$
（2）常温下碳的化学性质不活泼
（3）$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$
（2）常温下碳的化学性质不活泼
（3）$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$
解析
【分析】
首先，根据孔雀石的主要成分$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的分解反应规律，结合题目中“A为黑色固体、B为生活中最常见液体”的条件，可推断A、B的化学式；其次，利用碳单质的化学性质解释墨字长时间不变色的原因；最后，根据反应②的反应物和生成物，书写对应的化学方程式。
【解析】
（1）孔雀石的主要成分$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$煅烧时分解生成氧化铜、水和二氧化碳，其中氧化铜是黑色固体，水是生活中最常见的液体，因此A为$\ce{CuO}$，B为$\ce{H_{2}O}$；
（2）墨汁的主要成分是碳单质，常温下碳的化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应，所以用墨汁书写的字能长时间不变色；
（3）反应②是木炭与氧化铜在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$。
【答案】
（1）$\ce{CuO}$；$\ce{H_{2}O}$
（2）常温下碳的化学性质不活泼
（3）$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$
【知识点】
碳的化学性质；化学方程式书写；碱式碳酸铜分解
【点评】
本题结合古籍记载考查物质推断与化学知识应用，难度适中，需掌握常见物质的性质及反应规律。
【难度系数】
0.6
首先，根据孔雀石的主要成分$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$的分解反应规律，结合题目中“A为黑色固体、B为生活中最常见液体”的条件，可推断A、B的化学式；其次，利用碳单质的化学性质解释墨字长时间不变色的原因；最后，根据反应②的反应物和生成物，书写对应的化学方程式。
【解析】
（1）孔雀石的主要成分$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$煅烧时分解生成氧化铜、水和二氧化碳，其中氧化铜是黑色固体，水是生活中最常见的液体，因此A为$\ce{CuO}$，B为$\ce{H_{2}O}$；
（2）墨汁的主要成分是碳单质，常温下碳的化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应，所以用墨汁书写的字能长时间不变色；
（3）反应②是木炭与氧化铜在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$。
【答案】
（1）$\ce{CuO}$；$\ce{H_{2}O}$
（2）常温下碳的化学性质不活泼
（3）$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$
【知识点】
碳的化学性质；化学方程式书写；碱式碳酸铜分解
【点评】
本题结合古籍记载考查物质推断与化学知识应用，难度适中，需掌握常见物质的性质及反应规律。
【难度系数】
0.6
6. 学习小组以碳单质为主题，开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途。
（1）石墨可用于制作电池电极，主要是因为其具有
A. 可燃性 B. 滑腻感
C. 还原性 D. 导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质。
（2）组装仪器，按下列实验步骤展开探究：
步骤1：Ⅰ处放入木炭，从Ⅱ处通入足量氧气。
步骤2：在Ⅰ处点燃酒精灯加热，观察Ⅰ和Ⅲ两处中的现象。
步骤3：将Ⅱ处通入的氧气更换为二氧化碳，Ⅲ处装置中的液体更换为氢氧化钠溶液。在Ⅰ处点燃酒精灯加热，在Ⅲ处右端导管口用燃着的木条检验，观察现象。
（提示：氢氧化钠溶液可吸收$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO}$燃烧产生蓝色火焰）
①步骤2观察到的现象是
②步骤3中，Ⅰ处发生反应的化学方程式为
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究。
（3）在真空密闭容器内、相同温度下，按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验，利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线，如图2所示。
（提示：目数是指固体的粗细度，目数越大，颗粒越小）
①碳粉目数与反应速率的关系为
②在图2中画出曲线c的大致位置及变化趋势。
【任务一】认识碳单质的性质与用途。
（1）石墨可用于制作电池电极，主要是因为其具有
D
（填字母代号）。A. 可燃性 B. 滑腻感
C. 还原性 D. 导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质。
（2）组装仪器，按下列实验步骤展开探究：
步骤1：Ⅰ处放入木炭，从Ⅱ处通入足量氧气。
步骤2：在Ⅰ处点燃酒精灯加热，观察Ⅰ和Ⅲ两处中的现象。
步骤3：将Ⅱ处通入的氧气更换为二氧化碳，Ⅲ处装置中的液体更换为氢氧化钠溶液。在Ⅰ处点燃酒精灯加热，在Ⅲ处右端导管口用燃着的木条检验，观察现象。
（提示：氢氧化钠溶液可吸收$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO}$燃烧产生蓝色火焰）
①步骤2观察到的现象是
Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊
。②步骤3中，Ⅰ处发生反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$
。【任务三】碳还原氧化铜实验的探究。
（3）在真空密闭容器内、相同温度下，按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验，利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线，如图2所示。
（提示：目数是指固体的粗细度，目数越大，颗粒越小）
①碳粉目数与反应速率的关系为
碳粉目数越大，反应速率越大
。②在图2中画出曲线c的大致位置及变化趋势。
答案
6.（1）D
（2）①Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊
②$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$
（3）①碳粉目数越大，反应速率越大
②
解析
【分析】
本题围绕碳单质的性质与实验探究展开，需结合碳的物理性质、化学性质，以及影响反应速率的因素分析：
1. 石墨作电极利用其导电性，对应选项判断；
2. 木炭在氧气中燃烧的现象，二氧化碳与澄清石灰水的反应现象，碳和二氧化碳高温反应的方程式书写；
3. 目数越大碳颗粒越小，接触面积越大反应速率越快；曲线c需对应气体质量更大、反应速率更快的趋势，位于b曲线上方。
【解析】
（1）石墨具有良好的导电性，可用于制作电池电极，故选D；
（2）①步骤2中，木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成的二氧化碳进入Ⅲ处，使澄清石灰水变浑浊，因此现象为：Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊；
②步骤3中，Ⅰ处碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$；
（3）①目数越大，碳颗粒越小，与反应物接触面积越大，反应速率越大，故关系为：碳粉目数越大，反应速率越大；
②曲线c的气体质量比b更大、反应速率更快，因此位于曲线b的上方，先达到气体质量平台，最终气体质量高于b曲线。
【答案】
（1）D；（2）①Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊；②$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$；（3）①碳粉目数越大，反应速率越大；②
【知识点】
碳的性质、化学方程式书写、影响反应速率的因素
【点评】
本题结合碳单质的性质和实验探究，考查学生对基础知识的掌握及图像分析能力，需准确理解实验原理和影响反应速率的因素。
【难度系数】
0.5
本题围绕碳单质的性质与实验探究展开，需结合碳的物理性质、化学性质，以及影响反应速率的因素分析：
1. 石墨作电极利用其导电性，对应选项判断；
2. 木炭在氧气中燃烧的现象，二氧化碳与澄清石灰水的反应现象，碳和二氧化碳高温反应的方程式书写；
3. 目数越大碳颗粒越小，接触面积越大反应速率越快；曲线c需对应气体质量更大、反应速率更快的趋势，位于b曲线上方。
【解析】
（1）石墨具有良好的导电性，可用于制作电池电极，故选D；
（2）①步骤2中，木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成的二氧化碳进入Ⅲ处，使澄清石灰水变浑浊，因此现象为：Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊；
②步骤3中，Ⅰ处碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$；
（3）①目数越大，碳颗粒越小，与反应物接触面积越大，反应速率越大，故关系为：碳粉目数越大，反应速率越大；
②曲线c的气体质量比b更大、反应速率更快，因此位于曲线b的上方，先达到气体质量平台，最终气体质量高于b曲线。
【答案】
（1）D；（2）①Ⅰ处木炭剧烈燃烧，发出白光，Ⅲ处澄清石灰水变浑浊；②$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温}2CO}$；（3）①碳粉目数越大，反应速率越大；②
【知识点】
碳的性质、化学方程式书写、影响反应速率的因素
【点评】
本题结合碳单质的性质和实验探究，考查学生对基础知识的掌握及图像分析能力，需准确理解实验原理和影响反应速率的因素。
【难度系数】
0.5
