Question

【题目】电子工业中常用覆铜板（以绝缘体为基材，表面覆以铜箔）为基础材料制作印刷电路板（如图所示）。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。

某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。

（查阅资料）

（1）覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。

（2）FeCl3溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+，反应后有Cu2+产生。

（提出问题）FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉？

（猜想假设）

（1）小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变______色，他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用______（填物质的化学式）不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。

（2）小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的观点，因为置换反应原理是______，而不是一种离子置换另一种离子。

（3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，写出反应的化学方程式______。

（原理分析）根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由+3价下降为+2价的特点，从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①______；②______。

（拓展研究）考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64gCu（若废液中仍有FeCl3剩余，则锌粉先与FeCl3反应，再与氯化铜反应），则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是______ g/L（g/L是质量体积浓度的单位，表示的是在每升溶液中所含溶质的质量）。

（交流讨论）经思考，小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。

请写出她的推断依据：______。

Answer 1

【答案】红 HCl 一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 铜元素的化合价由0价上升为+2价 氯元素的化合价反应前后没变化 32.5 氯化铁具有氧化性，铁具有还原性

【解析】

[猜想假设]

（1）小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变红色，他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用HCI不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。

故填：红；HCI。

（2）小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的观点，因为置换反应原理是一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物，而不是一种离子置换另一种离子。

故填：一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物。

（3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，即氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式：

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。

故填：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。

[原理分析]

从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①铜元素的化合价由0价上升为+2价；②氯元素的化合价反应前后没变化。

故填：铜元素的化合价由0价上升为+2价；氯元素的化合价反应前后没变化。

[拓展研究]

[拓展研究]

设氯化铁质量至少为x，由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu可知，

解得x=3.25g，原来配制的FeCl3溶液浓度至少是： 故填：32.5。

[交流讨论]

经思考，小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应，她的推断依据：氯化铁具有氧化性，铁具有还原性。

故填：氯化铁具有氧化性，铁具有还原性。