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【题目】近年来,我国(PCB)印刷电路板制造业发展迅速,总产值居世界第一。工业上常用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB表面的铜箔。

已知:①一定条件下,CuCu2+反应可生成+ 1价铜。

②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl-形成CuCl32-进入溶液。

Ⅰ.蚀刻过程中将Cu转化为CuCl32-去除。

1)蚀刻过程的离子方程式有_______CuCl+2Cl- CuCl32-

2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因______________

Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的CuCl32-转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:

1)化学再生加入H2O2溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是______________

2)电解再生(电极不参与反应):按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu

①在______(“a”“b)”)回收得到金属Cu

②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:________

③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2混合后,还需补充试剂________得到可循环使用的再生液。

④研究表明:其他条件不变,使用无膜电解槽再生时,一段时间后,电极上析出的Cu总量反而会随电解时间的増长而减少。解释Cu的总量减少的原因:________

【答案】Cu2++Cu+2Cl =2CuCl 盐酸可溶解覆盖在Cu表面的CuCl,促进蚀刻Cu 2CuCl32-+H2O2 +2H+ = 2Cu2+ +6Cl+2H2O b 阳极发生反应:CuCl32-- e=Cu2+ + 3Cl,阴极区的Cl通过阴离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液再生 HCl 阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu溶解

【解析】

I.(1)从题给的信息来看,工业上用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液,蚀刻过程分为两个阶段,第一阶段是生成CuCl沉淀,第二阶段是CuCl溶于过量的Cl-形成CuCl32-进入溶液。题目已给了第二阶段的离子方程式,所以第一阶段的反应应是生成CuCl阶段:Cu2+ +Cu+2Cl-=2CuCl,注意CuCl作为难溶物不拆写。

(2)盐酸提供了更多的Cl-,可加速溶解覆盖在铜表面的CuCl,使铜与Cu2+继续充分接触反应。

II.(1)收集题给信息:反应微粒有CuCl32- H2O2,过氧化氢的作用就是将+1Cu氧化为+2Cu,此时配离子中的氯变为氯离子,考虑酸性介质,配平即可:2CuCl32-+H2O2+2H+ =2Cu2++6Cl-+2H2O。

(2)①电解的过程,在阴极产生铜单质,所以答案为b极;②阳极发生反应,实现了Cu元素的化合价由+1价变为+2价:CuCl32--e= Cu2+ 3Cl阴极区的Cl-通过阴离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液再生;③据题意,两极放出的少量气体,阴极为H2,阳极为Cl2,所以一段时间后补充一定的HCl气体即可;④没有了阴离子交换膜的阻挡,阳极生成的Cu2+会大量移向阴极,使电极上析出的CuCu2+、Cl-存在的条件下再次溶解,故生成铜的质量减少。

练习册系列答案
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是

A. 常温常压下,32 g O2O3的混合气体所含原子数为NA

B. 标准状况下,1.8gH2O中含有的电子数为NA

C. 常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA

D. 10克氖气所含原子数约为6.02×1023

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B. 溶液中H+GaN电极移动

C. 该系统的功能是将化学能转化为电能

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【题目】CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。

1CO2的分子结构决定了其性质和用途。

CO2的电子式是_____,所含化学键类型为______共价键(非极性极性”)

②在温度高于31.26 ℃、压强高于7.29×106Pa时,CO2处于超临界状态,称为超临界CO2流体,它可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比,用超临界CO2萃取的优点有:_____(答出一点即可)

2)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃,其过程如下图。

上图中CO2转化为CO的反应为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H=+41kJ/mol

已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g) H=-128kJ/mol

①则图中CO转化为C2H4的热化学方程式是__________

②按系统命名法,图中X的名称是__________

③关于XY的说法正确的是__________(填序号〕。

a.实验式相同 b.都有4种一氯代物 c.都易使酸性KMnO4溶液褪色

④催化剂中Fe3O4的制备方法如下将一定比例的FeCl2FeCl3溶于盐酸,然后在 60 ℃下逐滴加入NaOH溶液至pH≈10,继续搅拌,得Fe3O4。该反应的离子方程式是_________

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【题目】可逆反应mA(g)nBpC(g)qD中,AC都是无色气体,达到平衡后,下列叙述正确的是

A. 若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明B必是气体

B. 增大压强,平衡不移动,说明mn一定等于pq

C. 升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应

D. B是气体,增大A的量,AB的转化率都增大

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【题目】探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中:所用FeCl3溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)

实验

金属

现象及产物检验

I

镁条

立即产生大量气体;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜 色由棕黄色逐渐变为红褐色;片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体, 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。

II

铜粉

无气体产生;溶液逐渐变为蓝绿色;取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。

1)根据实验I的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到_________得以证实。

2)已知FeFe3O4均能被磁铁吸引。

①为了确定黑色固体的成分是否含有FeFe3O4重复实验I,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后进行实验如下:

该实验说明黑色固体中一定含有_________,结合现象写出判断的理由_________

②除上述结论外,分析实验I的现象,可知被还原得到的产物一定还有_________

3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,与Fe3+Mg2+Fe2+H+Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<_________

4)继续研究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与Fe的反应。

实验

金属

现象及产物检验

铁粉

持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉 淀,经检验,溶液pH=4;含有Fe2+,无Fe3+

铁丝

无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液 pH=2,含有Fe2+Fe3+Fe3+被还原的量多于实验

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(1)酸浸前,将固体废弃物研磨的目的是___________________________________。为达到目的,还可以采取的措施是_________________________________________________(任写一条)。

(2)酸浸时,生成滤渣1的离子方程式为__________________________________

(3)第一次调节pH的目的是_____________________________。当加入氨水使Al3+开始沉淀时,溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)为__________________。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11

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(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式:_________________________

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