Question

【題目】電子工業中常用覆銅板（以絕緣體為基材，表面覆以銅箔）為基礎材料制作印刷電路板（如圖所示）。印刷電路板廣泛應用于電視機、計算機、手機等電子產品中。

某校初中科技小組的同學對于覆銅板制作印刷電路的原理很感興趣，決定進行探究，請你隨他們一起進行探究。

（查閱資料）

（1）覆銅板制作印刷電路的原理，是把預先設計好的電路在覆銅板上用蠟或不透水的物質覆蓋，然后將覆銅板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液將不需要的銅腐蝕掉，留下來的就是印刷電路。

（2）FeCl3溶液呈酸性，在與銅單質反應后Fe3+變為Fe2+，反應后有Cu2+產生。

（提出問題）FeCl3溶液為什么能將銅腐蝕掉？

（猜想假設）

（1）小明同學從資料中獲知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊試紙檢驗FeCl3溶液，試紙變______色，他認為一定是溶液中的H+與Cu發生反應，將Cu腐蝕掉，但大家用______（填物質的化學式）不能與Cu反應置換出氫氣的知識否定小明的觀點。

（2）小文同學認為可能是FeCl3溶液與銅發生了置換反應，Fe3+將銅置換成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的觀點，因為置換反應原理是______，而不是一種離子置換另一種離子。

（3）根據查閱的信息，小麗同學認為這個腐蝕過程是一個新的反應，寫出反應的化學方程式______。

（原理分析）根據信息和上述反應的化學方程式，得知鐵元素由+3價下降為+2價的特點，從化合價的角度，小明同學又歸納出這個反應的另外兩個特點：①______；②______。

（拓展研究）考慮到使用后的腐蝕液富含Cu2+，具有很高的回收再利用價值，小組同學繼續進行回收探究。在100mL反應后的廢液中投入足量的鋅粉，析出0.64gCu（若廢液中仍有FeCl3剩余，則鋅粉先與FeCl3反應，再與氯化銅反應），則說明原來配制的FeCl3溶液濃度至少是______ g/L（g/L是質量體積濃度的單位，表示的是在每升溶液中所含溶質的質量）。

（交流討論）經思考，小麗同學推斷FeCl3溶液作為腐蝕液也可以與Fe發生反應。

請寫出她的推斷依據：______。

Answer 1

【答案】紅 HCl 一種單質與化合物反應生成新的單質及化合物 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 銅元素的化合價由0價上升為+2價 氯元素的化合價反應前后沒變化 32.5 氯化鐵具有氧化性，鐵具有還原性

【解析】

[猜想假設]

（1）小明同學從資料中獲知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊試紙檢驗FeCl3溶液，試紙變紅色，他認為一定是溶液中的H+與Cu發生反應，將Cu腐蝕掉，但大家用HCI不能與Cu反應置換出氫氣的知識否定小明的觀點。

故填：紅；HCI。

（2）小文同學認為可能是FeCl3溶液與銅發生了置換反應，Fe3+將銅置換成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的觀點，因為置換反應原理是一種單質與化合物反應生成新的單質及化合物，而不是一種離子置換另一種離子。

故填：一種單質與化合物反應生成新的單質及化合物。

（3）根據查閱的信息，小麗同學認為這個腐蝕過程是一個新的反應，即氯化鐵和銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，反應的化學方程式：

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。

故填：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。

[原理分析]

從化合價的角度，小明同學又歸納出這個反應的另外兩個特點：①銅元素的化合價由0價上升為+2價；②氯元素的化合價反應前后沒變化。

故填：銅元素的化合價由0價上升為+2價；氯元素的化合價反應前后沒變化。

[拓展研究]

[拓展研究]

設氯化鐵質量至少為x，由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu可知，

解得x=3.25g，原來配制的FeCl3溶液濃度至少是： 故填：32.5。

[交流討論]

經思考，小麗同學推斷FeCl3溶液作為腐蝕液也可以與Fe發生反應，她的推斷依據：氯化鐵具有氧化性，鐵具有還原性。

故填：氯化鐵具有氧化性，鐵具有還原性。