(9分)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；II：向滤液中加入一

题型：不详难度：来源：

(9分)
在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
己知：Ksp[Fe(OH)₃]= 4.0×10^-38
回答下列问题：
(1)FeCl₃蚀刻铜箔反应的离子方程式为                              ：
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是           ，分离得到固体的主要成分是      ，从固体中分离出铜需采用的方法是                   ；
(3)过程II中发生反应的化学方程式为                         ；
(4)过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为                  。(列式计算)

答案

：（1）2Fe³⁺+Cu = 2Fe²⁺+Cu²⁺；（2）回收铜；Cu和Fe；加盐酸反应后过滤；（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）氯化铁溶液蚀刻铜板发生的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu = 2Fe²⁺+Cu²⁺；（2）过程I中加入铁屑是为了回收铜；分离得到的固体是过量的铁屑和生成的铜；分离铁和铜时，可以加盐酸反应后过滤；（3）过程II中，加入石灰水的反应为：FeCl₂+Ca(OH)₂ =Fe(OH)₂↓+CaCl₂；生成氢氧化亚铁继续被氧化：4Fe(OH)₂+ O₂+ 2H₂O= 4Fe(OH)₃；（4）调节溶液的pH值为5，结合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)这是先置换出铜，铁过量固体为铁与铜的混合物，再分离铜应加入盐酸；(3)II步骤是亚铁离子生成Fe(OH)₂，鼓入空气为转化成Fe(OH)₃；(4)
【考点定位】此题以铜板的蚀刻为载体，综合考查了离子方程式的书写、物质的分离、元素化合物和相关计算知识。