Question

【题目】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从废液中可回收铜井使蚀刻液再生。再生所用的试剂有Fe和______(填化学式)。

(2)用HCl-CuCl2溶液作蚀刻液蚀刻铜后的废液中含Cu+ 用下图所示方法可使蚀刻液再生并回收金属铜。

第一步BDD电极上生成强氧化性的氢氧自由基(HO·)：H2O-e-==HO·+H+： .

第二步HO·氧化Cu+实现CuCl蚀刻液再生：________(填离子方程式) .

(3)用碱性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)=2.5mol·L-1， pH对蚀刻速串的影响如图所示。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______________.

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ HCl和Cl2(或H2O2) H++Cu++·OH=Cu2++H2O O2 pH太低，NH3·H2O浓度小。Cu2+和生成Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶性碱(碱式盐)

【解析】

(1)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，且在盐酸溶液中进行再生蚀刻液，防止铁离子的水解；

(2)阳极产生强氧化性的·OH ，将Cu+氧化生成Cu2+，Cl-通过阴离子交换膜进入阳极区可生成CuCl2蚀刻液；

(3)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Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶性碱(碱式盐)。

(1)①Fe3+与铜板发生氧化还原反应，其离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

②需要将亚铁离子氧化生成铁离子，且在盐酸溶液中进行再生蚀刻液，防止铁离子的水解，所以再生所用的试剂有除了Fe，还用HCl和Cl2(或H2O2)，故答案为：HCl和Cl2(或H2O2)；

(2)由图可知，阳极产生强氧化性的·OH ，在阳极上发生：H++Cu++·OH=Cu2++H2O，Cl-通过阴离子交换膜进入阳极区可生成CuCl2蚀刻液，故答案为：H++Cu++·OH=Cu2++H2O；

(3) ①蚀刻液再生过程中作氧化剂的是氧气，故答案为：O2；

②pH太低，NH3·H2O浓度小；Cu2+和生成Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶性碱(碱式盐)，故答案为：

pH太低，NH3·H2O浓度小。Cu2+和生成Cu+不能形成对应的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+会转化为难溶性碱(碱式盐)。