Question

19．普通紙張的成分是纖維素，在早期的紙張生產(chǎn)中，常采用紙表面涂敷明礬的工藝，以填補(bǔ)其表面的微孔，防止墨跡擴(kuò)散．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）人們發(fā)現(xiàn)紙張會(huì)發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損，嚴(yán)重威脅紙質(zhì)文物的保存．經(jīng)分析檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān)，其中的化學(xué)原理是明礬水解產(chǎn)生酸性環(huán)境，在酸性條件下纖維素水解，使高分子鏈斷裂．
為防止紙張的酸性腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑，該工藝原理的化學(xué)（離子）方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．
（2）為了保護(hù)這些紙質(zhì)文物，有人建議采取下列措施：
①噴灑堿性溶液，如稀氫氧化鈉溶液或氨水等，這樣操作產(chǎn)生的主要問(wèn)題是過(guò)量的堿同樣可能會(huì)導(dǎo)致纖維素水解，造成書籍污損．
②噴灑Zn（C₂H₅）₂．Zn（C₂H₅）₂可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷．用化學(xué)（離子）方程式表示該方法生成氧化鋅及防止酸性腐蝕的原理Zn（C₂H₅）₂+H₂O=ZnO+2C₂H₆↑、ZnO+2H⁺=Zn²⁺+H₂O．
（3）現(xiàn)代造紙工藝常用鈦白粉（TiO₂）替代明礬，鈦白粉的一種工業(yè)制法是以鈦鐵礦主要成分（FeTiO₃）為原料按下過(guò)程進(jìn)行的，請(qǐng)完成下列化學(xué)方程式：
①2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$2TiCl₄+2FeCl₃+6CO
②1TiCl₄+1O₂$\frac{\underline{\;1000-1400℃\;}}{\;}$1TiO₂+2Cl₂．

Answer 1

分析 （1）明礬水解顯酸性，可促進(jìn)纖維素水解；加入碳酸鈣與酸反應(yīng)；
（2）①噴灑堿性溶液，纖維素在堿性條件下水解；
②噴灑Zn（C₂H₅）₂．Zn（C₂H₅）₂可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷，生成ZnO與酸反應(yīng)，降低酸性；
（3）①Fe、C元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低；
②O元素的化合價(jià)降低，Cl元素的化合價(jià)升高，結(jié)合電子、原子守恒配平．

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān)，其中的化學(xué)原理是明礬水解產(chǎn)生酸性環(huán)境，在酸性條件下纖維素水解，使高分子鏈斷裂；
為防止紙張的酸性腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑，該工藝原理的化學(xué)（離子）方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：明礬水解產(chǎn)生酸性環(huán)境，在酸性條件下纖維素水解，使高分子鏈斷裂；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）①噴灑堿性溶液，如稀氫氧化鈉溶液或氨水等，這樣操作產(chǎn)生的主要問(wèn)題是過(guò)量的堿同樣可能會(huì)導(dǎo)致纖維素水解，造成書籍污損，
故答案為：過(guò)量的堿同樣可能會(huì)導(dǎo)致纖維素水解，造成書籍污損；
②用化學(xué)（離子）方程式表示該方法生成氧化鋅及防止酸性腐蝕的原理為Zn（C₂H₅）₂+H₂O=ZnO+2C₂H₆↑、ZnO+2H⁺=Zn²⁺+H₂O，
故答案為：Zn（C₂H₅）₂+H₂O=ZnO+2C₂H₆↑、ZnO+2H⁺=Zn²⁺+H₂O；
（3）①Fe、C元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低，由電子、原子守恒可知反應(yīng)為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$ 2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，
故答案為：2；6；7；2；2；6；
②O元素的化合價(jià)降低，Cl元素的化合價(jià)升高，由電子、原子守恒可知反應(yīng)為TiCl₄+O₂$\frac{\underline{\;1000-1400℃\;}}{\;}$TiO₂+2Cl₂，
故答案為：1；1；1；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、性質(zhì)與用途為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意電子、原子守恒配平氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大．