Question

【化学—选修2：化学与技术】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______________；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______________；

（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(主要成分为FeTiO₃)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：

①______ FeTiO₃+____ C+___ Cl₂ ____ TiCl₄+___ FeCl₃+____CO

②______ TiCl₄+____ O₂ ____ TiO₂+____ Cl₂。

Answer

（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++CO2↑+H2O（2）①过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书箱污损；

②Zn(C2H5)2+H2O=ZnO+2C2H6↑；ZnO+2H+=Zn2++H2O

（3）①2FeTiO3+6C+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO ②TiCl4+O2TiO2+2Cl2

【解析】

试题分析：1)明矾离产生的铝离子为弱碱阳离子，水解显酸性，纸张发生酸性腐蚀的原因是纤维素在酸性条件下能发生水解；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，所以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；

（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；②由信息可知：Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷，化学方程式为：Zn(C2H5)2+H2O=ZnO+2C2H6↑，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，反应离子方程式：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7/2，同时扩大2倍，配平后方程式为：2FeTiO3+6C+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO；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+O2TiO2+2Cl2。

考点：考查化学方程式书写，侧重考查氧化还原反应方程式配平。