29.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FeCl
3溶液中,利用FeCl
3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。
(2)FeCl
3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe
3+变为Fe
2+,反应后有Cu
2+产生。
【提出问题】FeCl
3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FeCl
3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl
3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FeCl
3溶液与铜发生了置换反应,Fe
3+将铜置换成可溶于水的Cu
2+,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Cu
2+,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FeCl
3剩余,则锌粉先与FeCl
3反应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl
3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FeCl
3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:
。