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)。

：（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)。