电子工业常用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上不需要的铜箔,最后得到含FeCl3、FeCl2杂质的CuCl2溶液.某化学兴

2024-11-26 20:24:38
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回答1:

(1)因亚铁离子和次氯酸钠反应生成氢氧化铁、氯离子和铁离子,6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3Cl-+4Fe3+,生成氢氧化铁,引入氯化钠杂质所以不选,因亚铁离子和高锰酸钾反应MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,引入锰离子,所以不选,A.Cl2 C.H2O2 E.O3,氧化亚铁离子不引入杂质,所以能选,
故答案为:BD;
(2)由工艺流程转化关系可知,试剂②应为调节溶液pH值,使Fe3+转化为Fe(OH)3,除去Fe3+,且不能引入新的杂质,可利用Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入沉淀剂使平衡右移,
A.氢氧化钠不仅和铁离子反应形成沉淀,也和铜离子反应形成沉淀,故A错误;
B.氨水不仅和铁离子反应形成沉淀,也和铜离子反应形成沉淀,故B错误;
C.CuO难溶于水和H+反应,CuO+2H+=Cu2++H2O 溶液pH增大,使Fe3+转化为Fe(OH)3,不引入杂质,故C正确;
D.Cu2(OH)2CO3 难溶于水,中和H+,Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑,溶液pH增大,使Fe3+转化为Fe(OH)3,不引入杂质,故D正确;
E.Fe2O3难溶于水,无法除去溶于中的铁离子,故E错误;
故答案为:CD;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;CuO+2H+=Cu2++H2O 或Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑;
(3)氯化铜中的铜离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了CuCl2水解,且带走CuCl2受热产生的水汽,故能得到无水CuCl2,如果将滤液直接加热蒸干,最后得到的固体可能是Cu(OH)2(包含CuO),
故答案为:抑制CuCl2水解;Cu(OH)2(包含CuO亦可);
(4)①Cu(OH)2的溶度积Ksp=1.0×10-20,溶液中CuSO4的浓度为1.0mol?L-1,c(Cu2+)=1.0mol?L-1;依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH-)=1.0×10-20;c2(OH-)=

1.0×10?20
1.0
=10-20;得到c(OH-)=10-10mol/L,依据水溶液中的离子积c(H+)×c(OH-)=10-14;求的c(H+)=10-4mol/L,溶液pH=4,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4;
残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-38;c3(OH-)=
1.0×10?38
1.0×10?5
=1.0×10-33;求的c(OH-)=1×10-11mol/L;水溶液中的离子积c(H+)×c(OH-)=10-14;c(H+)=1×10-4mol/L,则pH=3;通过计算可知pH=4能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,
故答案为:3≤pH<4;
②根据以上分析,如果对废液不先用氧化剂,而是直接加入沉淀剂,带来的后果是不能除去Fe2+或者杂质除去时CuCl2已完全沉淀而除去了,
故答案为:不能除去Fe2+或者杂质除去时CuCl2已完全沉淀而除去了;