Question

(9分)

在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過(guò)程簡(jiǎn)述如下：

I：向廢液中投入過(guò)量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液；

II：向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣。

己知：Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38

回答下列問(wèn)題：

(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為 ：

(2)過(guò)程I 加入鐵屑的主要作用是 ，分離得到固體的主要成分是 ，從固體中分離出銅需采用的方法是 ；

(3)過(guò)程II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

(4)過(guò)程II中調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為 。(列式計(jì)算)

 

Answer 1

：（1）2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+；（2）回收銅；Cu和Fe；加鹽酸反應(yīng)后過(guò)濾；（3）FeCl2+Ca(OH)2 =Fe(OH)2↓+CaCl2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（4）c(Fe3+)=4.0×10-38÷(10-9)3= 4.0×10-11 (mol/L)。

【解析】：（1）氯化鐵溶液蝕刻銅板發(fā)生的離子方程式為：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+；（2）過(guò)程I中加入鐵屑是為了回收銅；分離得到的固體是過(guò)量的鐵屑和生成的銅；分離鐵和銅時(shí)，可以加鹽酸反應(yīng)后過(guò)濾；（3）過(guò)程II中，加入石灰水的反應(yīng)為：FeCl2+Ca(OH)2 =Fe(OH)2↓+CaCl2；生成氫氧化亞鐵繼續(xù)被氧化：4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3；（4）調(diào)節(jié)溶液的pH值為5，結(jié)合Ksp= c(Fe3+)·c(OH-)3和c(OH-)=Kw/c(H+)，可得：c(Fe3+)=4.0×10-38÷(10-9)3= 4.0×10-11 (mol/L)。

(2)這是先置換出銅，鐵過(guò)量固體為鐵與銅的混合物，再分離銅應(yīng)加入鹽酸；(3)II步驟是亞鐵離子生成Fe(OH)2，鼓入空氣為轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3；(4)

【考點(diǎn)定位】此題以銅板的蝕刻為載體，綜合考查了離子方程式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)的分離、元素化合物和相關(guān)計(jì)算知識(shí)。