3.1.4 印刷电路板中腐蚀液的回收利用——铁及其化合物综合运用 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 第一节 铁及其化合物 第4课时 印刷电路板中腐蚀液的回收利用 ——铁及其化合物综合运用 学以致用——亚铁盐溶液的保存 保存方法 01 存放亚铁盐溶液时，向溶液中加入少量铁屑。 Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3+，铁粉可将Fe3+还原回Fe2+，防止Fe2+被氧化。 2Fe3+＋Fe=3Fe2+ 铁粉 学以致用——利用覆铜板制作图案 制作流程 02 印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品，先在塑料板上镀上一层铜； 然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡； 把板浸到氯化铁溶液中，没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。 学以致用——利用覆铜板制作图案 活动与探究课本P74 2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ 取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。 2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 学以致用——检验食品中的铁元素 检验流程 03 取新鲜菠菜10克，剪碎后放入研钵研磨，将研磨后的菠菜叶倒入烧杯中 加入30mL蒸馏水搅拌后过滤，将滤液作为试验样品。 取少量试验样品于试管中，加入少量稀硝酸，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察现象。 Fe只具有_____性。可被弱氧化剂(H＋、Cu2+等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。 举例：Fe＋2H＋===___________；2Fe＋3Cl2 _______。 还原 Fe2＋＋H2↑ 2FeCl3 +氧化剂 Fe ＋2 +氧化剂 Fe ＋3 Fe 0 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 Fe ＋2 +氧化剂 Fe ＋3 +还原剂 Fe 0 Fe2＋既有_____性又有_____性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。 举例：2Fe2＋＋Cl2===____________。 氧化 还原 2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 +还原剂 Fe ＋2 Fe ＋3 +还原剂 Fe 0 Fe3＋只具有_____性，可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。 举例：2Fe3＋＋Fe===______；Fe2O3＋3CO __________。 氧化 3Fe2＋ 2Fe＋3CO2 高温 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 ①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为_________________________；有关离子方程式：______________________________________________________________________。 ②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可)；有关离子方程式：___________________________________________________________________。 【例1】FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题： (1)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 ，氧化剂是 。 (2)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。 (3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是____________________________________________ ______________________________________________。 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ FeCl3(或Fe3＋) Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋ 取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶 (4)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。 过量铁粉和稀盐酸，过滤 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ Cl2 (或H2O2) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O) 液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋ 【例2】Fe3O4中铁有＋2价和＋3价，通过所学的知识，有同学设计了一个实验来证明两种价态的存在，其方法为取少量固体溶于硫酸，将所得溶液分成两份，其中一份加入KSCN溶液，发现溶液_______，说明含有Fe3＋；将另一份中加入少量的酸性KMnO4溶液中，发现酸性KMnO4溶液___________，说明含有Fe2＋，这个实验中Fe2＋表现________性。 变红色 紫红色褪去 还原 总结：Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法 向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 10 下列溶液中如何除去杂质，提纯下列各物质： 混合物成分 提纯所用试剂 （1）FeCl2中含少量FeCl3 （2）FeCl3中含少量FeCl2 （3）FeSO4中含少量CuSO4 足量铁粉后过滤 足量氯水或过氧化氢 足量铁粉后过滤 学以致用——除杂 知识探究—利用覆铜板制作图案 课后思考 【思考】 如果补铁食品或药品中的铁元素有Fe2+和Fe3+ ，如何检验该药品中的Fe2+？ Fe2＋、Fe3＋、Fe相互转化关系 只有还原性 既有氧化性 又有还原性 大多数表现有氧化性 加弱氧化剂 HCl、S、Cu2+、Fe3+ I2、... 加强氧化剂 Cl2、Br2、HNO3...... 加强氧化剂 O2、Cl2、Br2、H2O2、KMnO4 HNO3...... 加还原剂 Cu、Fe、Zn、S2-、I－等 加还原剂 Zn、CO H2 加还原剂 CO、H2 Zn、 归纳总结——铁三角 铁的价—类表 铁元素的化合价 +3 +2 0 单质 氧化物 碱 盐 物质类别 Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 FeCl2 课堂练习 1. 下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（ ） A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸 2. 既有氧化性，又有还原性的微粒是（ ） A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+ D.Al3+ 3. 下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（ ） ①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加入新制氯水 ③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A. ① B. ①③ C. ①② D. 全部 B B C 学习评价 课堂练习 4. 为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（ ） A. Fe(SCN)3溶液 B. 铁片 C. KSCN溶液 D. 石蕊溶液 5. 下列离子的检验方法合理的是（ ） A. 向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B. 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C. 向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D. 向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ C C 学习评价 课堂练习 6. 要证明溶液不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（ ） ①加入足量新制氯水；②加入足量KMnO4；③加入少量KSCN溶液 A. ①③ B．②③ C．③① D．①②③ C 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、 KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 7. 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+；乙：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+ 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ） B 学习评价 课堂练习 8.同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。 防止Fe2＋被氧化 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。 FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是 。 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) 学习评价 课堂练习 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为 。 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 。 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 学习评价 (1)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 ，氧化剂是 。 (2)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。 (3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是 ____________________________________________ ______________________________________________________。 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ FeCl3(或Fe3＋) Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋ 取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶 液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋ 知识探究—利用覆铜板制作图案 【思考与讨论】 学习评价 22 【思考与讨论】 (4)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。 知识探究—利用覆铜板制作图案 ①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为_________________________；有关离子方程式：______________________________________________________________________。 ②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可)；有关离子方程式：___________________________________________________________________。 过量铁粉和稀盐酸，过滤 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ Cl2 (或H2O2) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O) 学习评价 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$