Question

15分）普通紙張的成分是纖維素，在早期的紙張生產中，常采用紙表面涂敷明礬的工藝，以填補其表面的微孔，防止墨跡擴散，請回答下列問題：

（1）人們發現紙張會發生酸性腐蝕而變脆、破損，嚴重威脅紙質文物的保存。經分析檢驗，發現酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關，其中的化學原理是______。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（離子）方程式為______。

（2）為了保護這些紙質文物，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，這樣操作產生的主要問題是______。

②噴灑Zn(C₂H₅)₂。Zn(C₂H₅)₂可以與水反應生成氧化鋅和乙烷。用化學（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______。

（3）現代造紙工藝常用鈦白粉（TiO₂）替代明礬，鈦白粉的一種工業制法是以鈦鐵礦主要成分（FeTiO₃）為原料按下過程進行的，請完成下列化學方程式

 

Answer 1

【答案】

（1）明礬水解產生酸性環境，在酸性條件下纖維素水解，使高分子鏈斷裂；CaCO₃＋2H^＋=Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑；

（2）①過量的堿同樣可能會導致纖維素水解，造成書籍污損；

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

（3）2 6 7 2 2 6； 1 1 1 2

【解析】（1）因為明礬水解產生酸性環境，在酸性條件下纖維素水解，使高分子鏈斷裂。碳酸鈣能消耗生成的氫離子，從降低酸性，方程式為CaCO₃＋2H^＋=Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑。

（2）由于纖維素在解析環境中也會水解，從而造成書籍污損；根據反應物和生成物可形成方程式為Zn(C₂H₅)₂+ H₂O＝ZnO＋2C₂H₆↑，由于氧化鋅可以消耗氫離子，降低其酸性，方程式為ZnO＋2H^＋=Zn^2＋＋H₂O。

（3）根據得失電子守恒可以配平。反應①中鐵失去1個電子，碳失去2個電子，氯氣得到2個電子。反應②中氧氣得到4個電子，氯原子失去1個電子。