题目内容
普通纸张的成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,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______。为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______。
(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______。
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______。
(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(FeTiO3)为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式
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【解析】(1)因为明矾中含有Al3+,而Al3+水解显酸性,在酸性条件下纤维素会发生水解使高分子链断裂;由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性,从而防止纤维素水解,方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①因为纤维素在碱性条件下也会发生水解,同样会造成书籍的污损;
②根据产物可以写出该反应的化学方程式Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑。因为ZnO也可以消耗氢离子,所以也能防止酸性腐蚀,方程式为ZnO+2H+=Zn2++H2O。
(3)考察氧化还原方程式的配平,依据电子得失守恒可以配平。
【答案】(1)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++H2O+CO2↑;
(2)
①过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损;
②Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(3)2 6 7 2 2 6; 1 1 1 2
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
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(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Go
ethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液
2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
| Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 | |
| 开始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | — | — |
| 沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | — | — |
| 开始溶解的pH | — | 10.5 | — | — |
| Ksp | 5.6× | — | 6.8× | 2.8× |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。K^S*5U.C#O%
a.大理石粉
b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。