印刷电路板(简称PCB)是电子产品的重要组成部分,在PCB的加工过程中,常采用碱性蚀刻法,蚀刻后的废液中存在大量的[Cu(NH3)4]C12,如果直接排放不仅造成资源浪费,而且污染环境。下图是碱性蚀刻制PCB,并利用蚀刻废液制碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)的工艺流程。
(1)碱性蚀刻时发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)滤液a的溶质主要是__________。(化学式)
(3)不同的氨铜比和碳铜比条件下溶解CuO得A溶液,实验结果如下图。该反应的最佳实验条件为_______________________________。(氨铜比指n(NH3)∶n(CuO),碳铜比指n(NH4HCO3)∶n(CuO) )
(4)A溶液主要含[Cu(NH3)n]2+,对溶液中析出的无水碳酸盐进行分析后,测得元素质量分数为N:17.5%,Cu:39.7%,则此蓝色晶体的化学式是____________。
(5)写出真空蒸氨反应的化学方程式__________________________________________。
(6)蒸氨时,如果选择在常压80℃条件下进行,即使反应24小时,也仅有少量氨蒸出,且不Cu2(OH)2CO3沉淀析出。原因为______________________________________。
(7)除流程中标出的循环使用的物质外,还可循环使用的物质有__________。
(8)已知某次实验从0.4L 含Cu元素140g/L的蚀刻废液获得碱式碳酸铜82.5g,则Cu元素回收率为_____________(结果保留至1%)。
高三化学实验题困难题
印刷电路板(简称PCB)是电子产品的重要组成部分,在PCB的加工过程中,常采用碱性蚀刻法,蚀刻后的废液中存在大量的[Cu(NH3)4]C12,如果直接排放不仅造成资源浪费,而且污染环境。下图是碱性蚀刻制PCB,并利用蚀刻废液制碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)的工艺流程。
(1)碱性蚀刻时发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)滤液a的溶质主要是__________。(化学式)
(3)不同的氨铜比和碳铜比条件下溶解CuO得A溶液,实验结果如下图。该反应的最佳实验条件为_______________________________。(氨铜比指n(NH3)∶n(CuO),碳铜比指n(NH4HCO3)∶n(CuO) )
(4)A溶液主要含[Cu(NH3)n]2+,对溶液中析出的无水碳酸盐进行分析后,测得元素质量分数为N:17.5%,Cu:39.7%,则此蓝色晶体的化学式是____________。
(5)写出真空蒸氨反应的化学方程式__________________________________________。
(6)蒸氨时,如果选择在常压80℃条件下进行,即使反应24小时,也仅有少量氨蒸出,且不Cu2(OH)2CO3沉淀析出。原因为______________________________________。
(7)除流程中标出的循环使用的物质外,还可循环使用的物质有__________。
(8)已知某次实验从0.4L 含Cu元素140g/L的蚀刻废液获得碱式碳酸铜82.5g,则Cu元素回收率为_____________(结果保留至1%)。
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(12分)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:
⑴ 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)。
⑵ 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:
。
⑶ 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
⑷ 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 。
⑸ 碱性蚀刻液在蚀刻过程中发生的化学反应是: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 。
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(18分)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:
⑴ 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)。
⑵ 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:
▲ 。
⑶ 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
⑷ 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 ▲ 。
⑸ 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 ▲ 。
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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,Cu与Cu2+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______极(填“a”或“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:________。
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(10分)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___________________。
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(18分)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程:
按要求回答下列问题:
(1)废液①的主要含有的金属阳离子是_____(填化学符号,下同);废渣①的主要含有的物质是________;Y为_______。
(2)检验Z过量的方法是______________________________。
(3)写出废渣②生成二氧化硫的化学方程式___________________________。
(4)为得到纯净的CuCl晶体,可用下列_________(填序号)进行洗涤。
a.纯净水 b.乙醇 c.稀硫酸 d.氯化铜溶液
(5)生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是____________________________。
(6)写出产生CuCl的离子方程式___________________________________________。
(7)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.25g加入10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中,不断摇动;
②待样品溶解后,加水50ml和2滴指示剂;
③立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;
④重复三次,消耗硫酸铈溶液平均体积为25.00mL。
已知:CuCl的分子式量为99;CuCl + FeCl3 =CuCl2 + FeCl2;Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+。则CuCl的纯度为____________。
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氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程:
按要求回答下列问题:
⑴ 废液①的主要含有的金属阳离子是__________(填化学符号,下同);废渣①的成分是_____________,Y为__________。
⑵废液①与Z反应的离子方程式为:______________________。
⑶ 写出废渣②生成二氧化硫的化学方程式_____________________。
⑷ 为得到纯净的CuCl晶体,可用下列_________(填序号)进行洗涤。
a.纯净水 b.乙醇 c.稀硫酸 d.氯化铜溶液
⑸ 生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是___________________。
⑹ 写出产生CuCl的离子方程式_______________________。
⑺ 氯化亚铜的定量分析:
① 称取样品0.25g加入10mL过量的FeCl3溶液250mlL锥形瓶中,不断摇动;
② 待样品溶解后,加水50mL和2滴指示剂;
③ 立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;
④ 重复三次,消耗硫酸铈溶液平均体积为25.00mL。
已知:CuCl的分子式量为99;CuCl + FeCl3 = CuCl2 + FeCl2; Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+。
则CuCl的纯度为____________。
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近年,我国电子工业迅速发展,造成了大量的电路板刻蚀废液的产生和排放。刻蚀液主要有酸性的(HClH2O2)、碱性的(NH3NH4Cl)以及传统的(HClFeCl3)等三种,刻蚀废液中含有大量的Cu2+,废液的回收利用可减少铜资源的流失。几种刻蚀废液的常见处理方法如图:
(1)FeCl3型酸性废液回收铜并使刻蚀液再生,发生的主要离子反应有Fe+Cu2+===Fe2++Cu,2Fe3++Fe===3Fe2+,还有___________________________________________________,
___________________________________________________________(离子方程式表示)。
(2)HClH2O2型刻蚀液刻蚀Cu的过程中发生的化学反应用离子方程式可表示为:________________________________________________________________________。
(3)H2O2型酸性刻蚀废液回收Cu2O过程中,所加试剂A的最佳选择是________(填序号)。
①酸性高锰酸钾溶液;②固体NaCl;③甲醛;④葡萄糖
(4)碱性刻蚀液发生的反应是:2Cu+O2+4NH4Cl+4NH3·H2O===2Cu(NH3)4Cl2+6H2O,处理碱性刻蚀废液过程中加入NH4Cl固体并通入NH3(g)的目的是:
________________________________________________________________________。
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaClO溶液具有碱性,可用于杀菌消毒
B.NH3具有还原性,可用于检验HCl泄漏
C.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板
D.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸浆
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