Question

【題目】銅制印刷電路板蝕刻液的選擇及再生回收是研究熱點。

(1)用HCl-FeCl3溶液作蝕刻液

①該溶液蝕刻銅板時發生主要反應的離子方程式為__________.

②從廢液中可回收銅井使蝕刻液再生。再生所用的試劑有Fe和______(填化學式)。

(2)用HCl-CuCl2溶液作蝕刻液蝕刻銅后的廢液中含Cu+ 用下圖所示方法可使蝕刻液再生并回收金屬銅。

第一步BDD電極上生成強氧化性的氫氧自由基(HO·)：H2O-e-==HO·+H+： .

第二步HO·氧化Cu+實現CuCl蝕刻液再生：________(填離子方程式) .

(3)用堿性CuCl2溶液(用NH3·H2O-NH4Cl調節pH)作蝕刻液

原理為：CuCl2+ 4NH3·H2O==Cu(NH3)4Cl2+ 4H2O；Cu(NH3)4Cl2+Cu== 2Cu(NH3)2Cl

①過程中只須及時補充NH3·H2O和NH4Cl就可以使蝕刻液再生，保持蝕刻能力。蝕刻液再生過程中作氧化劑的是_________(填化學式) 。

②50℃，c(CuCl2)=2.5mol·L-1， pH對蝕刻速串的影響如圖所示。適宜pH約為8.3~9.0，pH過小或過大，蝕刻速率均會減小的原因是______________.

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ HCl和Cl2(或H2O2) H++Cu++·OH=Cu2++H2O O2 pH太低，NH3·H2O濃度小。Cu2+和生成Cu+不能形成對應的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+會轉化為難溶性堿(堿式鹽)

【解析】

(1)①Fe3+與銅發生氧化還原反應生成亞鐵離子和銅離子；

②需要將亞鐵離子氧化生成鐵離子，且在鹽酸溶液中進行再生蝕刻液，防止鐵離子的水解；

(2)陽極產生強氧化性的·OH ，將Cu+氧化生成Cu2+，Cl-通過陰離子交換膜進入陽極區可生成CuCl2蝕刻液；

(3)①蝕刻液再生過程中作氧化劑的是氧氣；

②pH太低，NH3·H2O濃度小；Cu2+和生成Cu+不能形成對應的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+會轉化為難溶性堿(堿式鹽)。

(1)①Fe3+與銅板發生氧化還原反應，其離子方程式為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

②需要將亞鐵離子氧化生成鐵離子，且在鹽酸溶液中進行再生蝕刻液，防止鐵離子的水解，所以再生所用的試劑有除了Fe，還用HCl和Cl2(或H2O2)，故答案為：HCl和Cl2(或H2O2)；

(2)由圖可知，陽極產生強氧化性的·OH ，在陽極上發生：H++Cu++·OH=Cu2++H2O，Cl-通過陰離子交換膜進入陽極區可生成CuCl2蝕刻液，故答案為：H++Cu++·OH=Cu2++H2O；

(3) ①蝕刻液再生過程中作氧化劑的是氧氣，故答案為：O2；

②pH太低，NH3·H2O濃度小；Cu2+和生成Cu+不能形成對應的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+會轉化為難溶性堿(堿式鹽)，故答案為：

pH太低，NH3·H2O濃度小。Cu2+和生成Cu+不能形成對應的配合物，pH太高，Cu2+或Cu+會轉化為難溶性堿(堿式鹽)。