电子工业中，可用FeCl3-HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液．某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：请回答：（1）FeCl3-HCl溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子是．（2）FeCl3蚀刻

Question

电子工业中，可用FeCl₃-HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液．某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：

请回答：
（1）FeCl₃-HCl溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子是___．
（2）FeCl₃蚀刻液中加入盐酸的目的：可以___，又可提高蚀刻速率．
（3）步骤①中加入H₂O₂溶液的目的是___．
（4）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH

	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时	4.7	7.0	1.9
沉淀完全时	6.7	9.0	3.2

根据表中数据推测调节pH的范围是___．
（5）写出步骤②中生成CO₂的一个离子方程式___（已知Cu₂（OH）₂CO₃不易溶于水）．
（6）写出步骤③生成Cu₂（OH）₂CO₃的离子方程式___．

Answer 1

FeCl₃-HCl溶液蚀刻铜板后的废液，发生2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，得到氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，向废液中滴入过氧化氢将亚铁离子氧化成极易除去的铁离子，然后过滤得沉淀氢氧化铁和氯化铜溶液，将沉淀溶解于盐酸得到氯化铁，向滤液中加入碳酸氢钠得到碱式碳酸铜．
（1）氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，铁离子可能过量，故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺和Cu²⁺；
（2）氯化铁是强酸弱碱盐水解呈酸性，所以加盐酸防止弱离子铁离子的水解，水解的方程式为：Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，向其中加盐酸促使平衡逆向移动，
故答案为：抑制氯化铁水解；
（3）加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子但不能引入新的杂质，氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：因为将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，方便后续沉淀时除去；
（4）调节溶液的pH目的是使铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀，依据图表数据分析可知pH应为：3.2～4.7，故答案为：[3.2，4.7）或3.2≤pH<4.7；
（5）用碱式碳酸铜来调节溶液的PH，强制弱，所以离子反应方程式为：4H⁺+Cu₂（OH）₂CO₃ =3H₂O+2 Cu²⁺+CO₂↑，故答案为：4H⁺+Cu₂（OH）₂CO₃ =3H₂O+2 Cu²⁺+CO₂↑；
（6）滤液中弱碱的阳离子与碳酸氢钠中的碳酸氢根离子发生双水解，生成碱式碳酸铜，反应的方程式为：2Cu²⁺+4HCO₃^-=Cu₂（OH）₂CO₃↓+H₂O+3 CO₂↑，
故答案为：2Cu²⁺+4HCO₃^-=Cu₂（OH）₂CO₃↓+H₂O+3 CO₂↑．