Question

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(jié)溶液pH，同時鼓入足量的空氣。

       已知：K_sp[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(fā)生反應的化學方程式為                                       ；

                                                                   ；

（4）過程Ⅱ中調節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為              。

Answer 1

【知識點】鐵及其化合物的性質  溶度積的計算  C3  H5

【答案解析】 (第(3) 小題每空 1分，其余每空2分，本題共12分)

（1）2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋

   （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）4.0×10^－11 mol·L^－1

  解析：（1）利用氧化還原反應規(guī)律：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋

（2）向廢液中投入過量鐵屑，鐵會和三氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵，和氯化銅反應生成銅和氯化亞鐵，所以加入鐵粉是為了得到銅，過濾得到固體是過量的鐵和銅，用鹽酸溶解鐵反應，銅不反應過濾得到銅；
（3）濾液成分為氯化亞鐵溶液，加入石灰水反應生成氫氧化亞鐵沉淀，在空氣中迅速氧化為氫氧化鐵；反應的化學方程式為：FeCl₂+Ca（OH）₂=Fe（OH）₂↓+CaCl₂、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）過程Ⅱ中調節(jié)溶液的pH為5，常溫下溶液中氫氧根離子濃度為10^-9mol/L，依據(jù)溶度積常數(shù)計算鐵離子濃度，F(xiàn)e（OH）₃（s）⇌Fe³⁺+3OH^-，Ksp=C(Fe³⁺)×C³(OH^-),  C(Fe³⁺)==4.0×10^－11 mol·L^－1

【思路點撥】本題考查鐵離子的氧化性，氫氧化鐵氫氧化亞鐵的轉化反應，溶度積的計算，比較基礎。