铜制印刷电路板蚀刻液的选择及再生回收是研究热点。(1)用HCl-FeCl3溶液作蚀刻液①该溶液蚀刻铜板时发生主...

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铜制印刷电路板蚀刻液的选择及再生回收是研究热点。

(1)用HCl-FeCl3溶液作蚀刻液

①该溶液蚀刻铜板时发生主要反应的离子方程式为_______。

②从废液中可回收铜并使蚀刻液再生。再生所用的试剂有Fe、_____和______(填化学式)。

(2)用**HCl- H2O2溶液作蚀刻液

用上述溶液蚀刻铜板时发生主要反应的离子方程式为__________。

(3)用HCl-CuCl2溶液作蚀刻液

蚀刻铜后的废液中含Cu+ ，用如图所示方法可使蚀刻液再生并回收金属铜。

第一步BDD电极上生成强氧化*的*氧自由基(HO﹒)：H2O-e-=HO﹒+H+；

第二步HO﹒氧化Cu+实现CuCl2蚀刻液再生：______________(填离子方程式) 。

(4)用碱*CuCl2溶液(用NH3·H2O-NH4Cl调节pH)作蚀刻液

原理为：CuCl2+ 4NH3·H2O=Cu(NH3)4Cl2+4H2O；Cu(NH3)4Cl2+Cu=2Cu(NH3)2Cl

①过程中只须及时补充NH3·H2O和NH4Cl就可以使蚀刻液再生，保持蚀刻能力。蚀刻液再生过程中作氧化剂的是__________(填化学式) 。

②50℃，c(CuCl2)=2.5 mol·L-1， pH对蚀刻速率的影响如图所示。适宜pH约为8.3~9.0，pH过小或过大，蚀刻速率均会减小的原因是_______________。

【回答】

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+    HCl    Cl2(或H2O2)    Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O    H++Cu++HO﹒=Cu2++H2O    O2    pH太低，NH3·H2O浓度小，Cu2+生成的和Cu+不能形成对应的配合物；pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶*碱(或碱式盐)。   

【分析】

①Fe3+与铜发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子；

②需要将亚铁离子氧化生成铁离子，且在盐*溶液中进行再生蚀刻液，防止铁离子的水解；

(2)在**条件下，H2O2将Cu氧化为Cu2+，H2O2被还原产生H2O，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒书写反应方程式；

(3)阳极产生强氧化*的•OH，将Cu+氧化生成Cu2+，Cl-通过*离子交换膜进入阳极区可生成CuCl2蚀刻液；

(4)①蚀刻液再生过程中作氧化剂的是氧气；

②pH太低，NH3•H2O浓度小；Cu2+和生成的Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶*碱(碱式盐)。

【详解】

(1)①Fe3+与铜板发生氧化还原反应，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

②从废液中可回收铜并使蚀刻液再生，需要将亚铁离子氧化生成铁离子，且在盐*溶液中进行再生蚀刻液，以防止铁离子的水解，所以再生所用的试剂有除了Fe，还需用HCl和Cl2(或H2O2)；

(2)在**条件下，H2O2将Cu氧化为Cu2+，H2O2被还原产生H2O，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，可得反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；

(3)由图可知，阳极产生强氧化*的•OH，在阳极上发生：H++Cu++•OH=Cu2++H2O，Cl-通过*离子交换膜进入阳极区可生成CuCl2蚀刻液；

(4)①蚀刻液再生过程中作氧化剂的是溶解在溶液中的氧气；

②pH太低，NH3•H2O浓度小；Cu2+和生成的Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶*碱(或碱式盐)。

【点睛】

本题考查含铜工业废液的处理，涉及物质的再生、离子方程式的书写、电解原理的应用等。答题时注意把握题给信息，结合元素化合物知识分析解答。侧重考查学生的分析能力和实验能力。

知识点：铁和铁的化合物

题型：综合题