Question

近年来，我国的电子工业迅速发展，造成了大量的电路板蚀刻废液的产生和排放．蚀刻液主要有酸性的（HCl-H₂O₂）、碱性的（NH₃-NH₄Cl）以及传统的（HCl-FeCl₃）等3种．蚀刻废液中含有大量的Cu²⁺，废液的回收利用可减少铜资源的流失．几种蚀刻废液的常用处理方法如下：


（1）FeCl₃型酸性废液用还原法处理是利用Fe和Cl₂分别作为还原剂和氧化剂，可回收铜并使蚀刻液再生．发生的主要化学反应有：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，还有______、______．（用离子方程式表示）．
（2）HCl-H₂O₂型蚀刻液蚀刻过程中发生的化学反应用化学方程式可表示为：______．
（3）H₂O₂型酸性废液处理回收微米级Cu₂O过程中，加入的试剂A的最佳选择是下列中的______（填序号）
①酸性KMnO₄溶液　　　　②NaCl（固）　　　　　③葡萄糖　　　　　④甲醛
（4）处理H₂O₂型酸性废液回收Cu₂（OH）₂CO₃的过程中需控制反应的温度，当温度高于80℃时，产品颜色发暗，其原因可能是______．
（5）碱性蚀刻液发生的化学反应是：2Cu+4NH₄Cl+4NH₃?H₂O+O₂=2Cu（NH₃）₄Cl₂+6H₂O，处理碱性蚀刻废液过程中加入NH₄Cl固体并通入NH₃的目的是______．

Answer 1

解：（1）FeCl₃型酸性废液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，Fe³⁺具有氧化性，可与Fe反应，离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，Fe²⁺具有还原性，可与Cl₂反应，离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）H₂O₂在酸性条件下具有强氧化性，可氧化Cu生成CuCl₂，反应的化学方程式为Cu+2HCl+H₂O₂=CuCl₂+2H₂O，
故答案为：Cu+2HCl+H₂O₂=CuCl₂+2H₂O；
（3）HCl-H₂O₂型蚀刻液含有Cu²⁺，在碱性条件下生成Cu（OH）₂，可与弱还原剂生成Cu₂O，选项中葡萄糖和甲醛都可，但葡萄糖资源广，无害，最合适，故答案为：③；
（4）当温度高于80℃时，Cu₂（OH）₂CO₃易分解生成黑色CuO，导致产品颜色发暗，
故答案为：温度高会使产物部分分解产生黑色的氧化铜导致产品颜色发暗；
（5）Cu²⁺易与NH₃发生反应生成配合物Cu（NH₃）₄Cl₂，促使溶液中Cu（NH₃）₄Cl₂结晶析出，故答案为：促使溶液中Cu（NH₃）₄Cl₂结晶析出．
分析：（1）FeCl₃型酸性废液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，Fe³⁺具有氧化性，可与Fe反应，Fe²⁺具有还原性，可与Cl₂反应；
（2）H₂O₂在酸性条件下具有强氧化性，可氧化Cu生成CuCl₂；
（3）HCl-H₂O₂型蚀刻液含有Cu²⁺，在碱性条件下生成Cu（OH）₂，可与弱还原剂生成Cu₂O；
（4）当温度高于80℃时，产品颜色发暗，生成黑色CuO；
（5）Cu²⁺易与NH₃发生反应生成配合物Cu（NH₃）₄Cl₂．
点评：本题考查含铜工业废液的处理，题目难度中等，本题考查较为综合，答题时注意把握题给信息，结合元素化合物知识解答．