印刷銅制電路板的腐蝕液選取和回收再利用一直是研究的熱點。
(1)FeCl3溶液一直作為傳統(tǒng)的腐蝕液。
①腐蝕過程中的離子方程式為2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+。
廢液步驟Ⅰ溶液X步驟Ⅱ FeCl3溶液步驟II 步驟I
②腐蝕結(jié)束后,通過以下兩步可分離出銅,并實現(xiàn)FeCl3溶液再生。
i.步驟I所加試劑和操作分別為加入過量鐵粉,過濾加入過量鐵粉,過濾。
ii.可實現(xiàn)步驟II轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或方法是Cl2Cl2(填一種即可)。
(2)研究發(fā)現(xiàn),CuCl2溶液添加鹽酸或氨水配制成酸性腐蝕液或堿性腐蝕液,其效果優(yōu)于FeCl3溶液。腐蝕液的主要成分及腐蝕原理如下:
步驟
Ⅰ
步驟
Ⅱ
腐蝕液類型 | 主要成分 | 腐蝕原理 |
酸性腐蝕液 | Cu2+、H+、Cl- | Cu+Cu2++2Cl-?2CuCl, CuCl+2Cl-?CuCl32- |
堿性腐蝕液 | Cu(NH3)42+、NH4+、 NH3、Cl- | Cu(NH3)42++Cu═2Cu(NH3)2+ |
18-20
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g/100mL的使用范圍。
②酸性腐蝕廢液經(jīng)過處理后,倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀,過濾、洗滌、干燥后即得產(chǎn)品CuCl。
倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀的原因是
加水后,CuCl+2Cl-?CuCl32- 平衡逆向移動,析出CuCl沉淀
加水后,CuCl+2Cl-?CuCl32- 平衡逆向移動,析出CuCl沉淀
。③通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。將該過程的離子方程式補充完整:
4
4
Cu(NH3)2++4
4
NH3+4
4
NH4++O2═4Cu(NH3)42+
4Cu(NH3)42+
+2H2O
2H2O
(3)H2O2也常用來腐蝕金屬銅,使用時加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液?;厥掌鋸U液的工藝如下:
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①酸性條件下H2O2腐蝕金屬銅的離子方程式為
Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
。②圖2是研究堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的實驗結(jié)果,升高溫度,腐蝕量變化的原因
20-30℃時,升高溫度,腐蝕量有所增加,主要是因為溫度升高使反應速率加快;30℃以上,升高溫度,腐蝕量降低,主要時因為H2O2分解、NH3揮發(fā)
20-30℃時,升高溫度,腐蝕量有所增加,主要是因為溫度升高使反應速率加快;30℃以上,升高溫度,腐蝕量降低,主要時因為H2O2分解、NH3揮發(fā)
。③堿轉(zhuǎn)時的反應為:Cu2(OH)3Cl+NaOH=CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O.檢驗轉(zhuǎn)化完全的方法是:取少量洗滌后的堿轉(zhuǎn)固體,
加入足量HNO3使沉淀溶解,再加入AgNO3溶液,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀
加入足量HNO3使沉淀溶解,再加入AgNO3溶液,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀
。【答案】2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;加入過量鐵粉,過濾;Cl2;18-20;加水后,CuCl+2Cl-?CuCl32- 平衡逆向移動,析出CuCl沉淀;4;4;4;4Cu(NH3)42+;2H2O;Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O;20-30℃時,升高溫度,腐蝕量有所增加,主要是因為溫度升高使反應速率加快;30℃以上,升高溫度,腐蝕量降低,主要時因為H2O2分解、NH3揮發(fā);加入足量HNO3使沉淀溶解,再加入AgNO3溶液,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀
【解答】
【點評】
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