内容正文:
跨学科实践活动9 制造再生纸
某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
活动一:了解我国古代造纸技术
[查阅资料]我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过如图K9-1多道工序而制成。
图K9-1
2
[分析交流](1)古代造纸过程中步骤1加的生石灰(CaO)与水反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应
C.复分解反应 D.置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣,将少量黑液带回实验室进行探究。
图K9-1
CaO+H2O === Ca(OH)2
A
活动二:探究黑液成分
[提出问题]黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
[查阅资料]①黑液呈碱性;②氢氧化钙与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
[提出猜想]猜想一:KOH;
猜想二:KOH和K2CO3;
猜想三:KOH和Ca(OH)2。
[实验方案](2)该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究。
实验方案 方案一
实验操作 取适量黑液放入试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,观察现象 另取适量黑液放入容器中,将二氧化碳传感器置于其中,然后逐滴加入H2SO4溶液至过量,得到CO2的浓度变化图像
实验现象 试管中无明显现象 向黑液中加入H2SO4溶液过程中CO2浓度变化情况:
实验结论 猜想 成立
二
(续表)
实验方案 方案二
实验操作 取适量黑液放入试管中,向其中滴加 溶液,观察现象
实验现象 试管中有 生成
实验结论 与方案一的结论一致
[废液处理](3)造纸会产生碱性废水,加酸调节至接近中性方可排放,生成的盐可用来制备 肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力。
氯化钙(合理即可)
白色沉淀
钾
活动三:展望造纸发展前景
(4)现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性,氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220 ℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到
的作用。
[成果分享]通过研学实践,同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是人类文明史上一项杰出的发明创造,并且在不断创新中传承。
隔绝氧气
(或阻燃等,合理即可)
跨学科实践活动6 制备五水硫酸铜晶体
硫酸铜是一种重要物质。
某化学兴趣小组提出可以用回收的废旧电线获得的含铜废料制备蓝色胆矾(CuSO4•XH2O)。
查阅资料∶
①过氧化氢常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂(如MnO2)都能促进其分解。
②CuSO4•XH2O易溶于水难溶于酒精,加热时会逐步失去结晶水,最终生成CuSO4。
③白色粉末CuSO4易与水化合生成CuSO4•XH2O
9
方案1:原原同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:
图K6-1
方案2:骅骅同学查阅资料归纳了一种工业制备硫酸铜的流程:
图K6-2
(1)方案1中形成蓝色溶液的化学方程式是 。
图K6-1
CuO+H2SO4 === CuSO4+H2O
(2)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50 ℃到60 ℃是为了防止
。
图K6-2
H2O2受热
分解
(3)从能耗角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为方案 (填“1”或“2”)更合理。
(4)方案中“一系列操作”依次为:过滤、 、冷却结晶、 (均填字母)。
a.蒸发浓缩 b.加水稀释
c.加水溶解 d.过滤
(5)溶液M和N的饱和程度为 (填“饱和”“不饱和”或“不一定饱和”)。
2
a
d
饱和
(6)所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干,最合适的洗涤试剂是 (填字母)。
a.冷蒸馏水
b.95%的酒精
c.热蒸馏水
b
$