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程簡述如下：

I：向廢液中投入過量鐵屑，充分反應后分離出固體和濾液；

II：向濾液中加入一定量石灰水，調節溶液pH，同時鼓入足量的空氣。

己知：Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38

回答下列問題：

(1)FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為 ：

(2)過程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)過程II中發生反應的化學方程式為 ；

(4)過程II中調節溶液的pH為5，金屬離子濃度為 。(列式計算)

 

Answer 1

：（1）2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+；（2）回收銅；Cu和Fe；加鹽酸反應后過濾；（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生的離子方程式為：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+；（2）過程I中加入鐵屑是為了回收銅；分離得到的固體是過量的鐵屑和生成的銅；分離鐵和銅時，可以加鹽酸反應后過濾；（3）過程II中，加入石灰水的反應為：FeCl2+Ca(OH)2 =Fe(OH)2↓+CaCl2；生成氫氧化亞鐵繼續被氧化：4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3；（4）調節溶液的pH值為5，結合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，鐵過量固體為鐵與銅的混合物，再分離銅應加入鹽酸；(3)II步驟是亞鐵離子生成Fe(OH)2，鼓入空氣為轉化成Fe(OH)3；(4)

【考點定位】此題以銅板的蝕刻為載體，綜合考查了離子方程式的書寫、物質的分離、元素化合物和相關計算知識。