题目内容
18．普通纸张的主要成分是纤维素．在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存．经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等．这样操作产生的主要问题是过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书箱污损；
②喷洒Zn（C2H5）2．Zn（C2H5）2可以与水反应生成氧化锌和乙烷．用化学（离子）方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理Zn（C2H5）2+H2O=ZnO+2C2H6↑；ZnO+2H+=Zn2++H2O；
（3）现代造纸工艺常用钛白粉（TiO2）替代明矾．钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿（主要成分为FeTiO3）为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：
①2 FeTiO3+6 C+7 Cl2 $\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$2 TiCl4+2 FeCl3+6CO
②1 TiCl4+1 O2 $\frac{\underline{\;1000-1400℃\;}}{\;}$1 TiO2+2 Cl2．
分析 （1）依据题意纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，结合明矾水解显酸性及碳酸钙能中和H+，可防止纸张的酸性腐蚀，据此解答；
（2）①纤维素在碱性条件下同样也能发生水解，因此喷洒碱性溶液同样也能造成书籍污损；
②由题意：喷洒Zn（C2H5）2．Zn（C2H5）2可以与水反应生成氧化锌和乙烷，氧化锌能够与氢离子反应，消耗氢离子，据此写出反应方程式和离子方程式；
（3）分析反应中各元素化合价变化，找出元素化合价升高的元素和化合价降低的元素，依据氧化还原反应中得失电子守恒规律结合原子个数守恒规律书写方程式．
解答 解：（1）依据题意纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，而明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂；碳酸钙能够消耗溶液中氢离子，减弱溶液酸性，反应离子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；
故答案为：明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂； CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；
（2）①纤维素不但能在酸性环境下水解，在碱性条件下同样水解．过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损；
故答案为：过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损；
②由信息可知：Zn（C2H5）2可以与水反应生成氧化锌和乙烷，其实反应原理相可看成锌结合水电离出来的氢氧根，最后变为氧化锌和水，则C2H5结合氢变为乙烷．氧化锌可以与酸性溶液反应，从而消耗掉氢离子，起到防止腐蚀的作用．
故答案为：Zn（C2H5）2+H2O=ZnO+2C2H6↑；ZnO+2H+=Zn2++H2O；
（3）①令FeTiO3的系数为1，根据Ti原子守恒可知，TiCl4的系数为1，由Fe原子守恒可知FeCl3的系数为1，由O原子守恒可知CO的系数为3，根据C原子守恒可知C的系数为3，根据Cl原子守恒可知氯气的系数为$\frac{7}{2}$，同时扩大2倍，配平后方程式为：2FeTiO3+6C+7Cl2+6C$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$2TiCl4+2FeCl3+6CO，
故答案为：2，6，7；2，2，6；
②反应中Cl：-1价→0价，O：0价→-2价，要使氧化剂、还原剂得失电子守恒，则TiCl4的系数为1，O2系数为1，依据原子个数守恒，TiO2系数为1，Cl2系数为2，方程式：TiCl4+O2$\frac{\underline{\;1000℃-1400℃\;}}{\;}$TiO2+2Cl2；
故答案为：1；1；1；2．
点评 本题考查了化学方程式书写，侧重考查氧化还原反应方程式配平，明确盐类水解规律、氧化还原反应基本概念、得失电子守恒规律是解题关键，题目难度中等．
| A． | 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 | |
| B． | 硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 | |
| C． | 硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 | |
| D． | 硅在电子工业中，是重要的半导体材料 |
（1）升高温度：增大；
（2）增大压强：增大；
（3）增大容器容积：减小．
| A． | 95℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性 | |
| B． | 用pH试纸测溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸 | |
| C． | 0.2 mol/L的盐酸与等体积水混合后pH约为1 | |
| D． | 25℃时，pH=12的氨水溶液与pH=2的盐酸等体积混合后pH=7 |
“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为 2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下二组数据：
| 实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
②实验2条件下平衡常数K=0.17，该反应为放（填“吸”或“放”）热反应．
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0 kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l））△H=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
（4）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置．
①该电池正极的电极反应为O2+H2O+4e-=4OH-．
②该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动．
