题目内容

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覆明矾的工艺有关,其中的化学原理是______.
(2)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,该工艺原理的化学方程式为______.为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施.
(3)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______.
(4)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______.
【答案】分析:(1)早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,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,原因是明矾中存在Al3+的水解产生氢离子,纤维素在酸性条件下能发生水解;
(2)在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,碳酸钙能中和H+,可防止纸张的酸性腐蚀;
(3)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;
(4)由题目选项信息知Zn(C2H5)2与水反应生成氧化锌和乙烷,氧化锌和H+反应生成锌离子和水,据此书写化学方程式.
解答:解:(1)明矾[KAl(SO4)2?12H2O]中铝离子水解,Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,产生氢离子,在酸性条件下纤维素水解,使高分子链断裂,所以纸质会变脆,破损,
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;
(2)涂敷明矾呈酸性,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,碳酸钙能中和H+,可防止纸张的酸性腐蚀,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(3)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;
(4)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+H+=Zn2++H2O.
点评:本题考查了盐类水解的应用,注意理解盐类水解的原理、规律是解答的关键,平时注意基础知识的理解,题目难度中等.
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普通纸张的主要成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸张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
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
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
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,造成书籍污损
过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损
;
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↑
Zn(C2H5)2+H2O=ZnO+2C2H6↑
、
ZnO+H+=Zn2++H2O
ZnO+H+=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:
①
2
2
FeTiO3+
6
6
C+
7
7
Cl2
 900℃ 
.
 
2
2
TiCl4+
2
2
FeCl3+
6
6
CO
②
1
1
TiCl4+
1
1
O2
 1000-1400℃ 
.
 
1
1
TiO2+
2
2
Cl2.

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