利用覆铜板制作图案

实验目的

了解Fe3+氧化金属铜的反应，体会该反应在制作印刷电路板中的应用。

实验原理

FeCl₃溶液中的Fe₃+具有氧化性，能把铜氧化为Cu₂+，自身被还原为Fe₂+：2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂，离子方程式为2Fe₃+ + Cu = 2Fe₂+ + Cu₂+。被保护层覆盖的铜不与溶液接触，因此得以保留。

实验器材

• 覆铜板
• FeCl₃溶液
• 耐腐蚀的油性笔或涂料
• 塑料镊子
• 塑料或玻璃容器
• 清水
• 橡胶手套

实验步骤

1. 用砂纸轻擦覆铜板表面铜层，除去污物并擦干。
2. 用耐腐蚀的油性笔或涂料在铜面上画出图案，晾干。
3. 将覆铜板放入盛有FeCl₃溶液的容器中，适当晃动。
4. 待未保护的铜溶解后，用镊子取出，用清水冲洗。
5. 擦去保护层，观察留下的铜质图案。

实验现象与结论

未被保护的铜逐渐溶解，溶液颜色由棕黄色逐渐变为带绿色的深色溶液；被保护的部分保留下来，形成与所画图案一致的铜质图案。说明Fe₃+能氧化Cu。

注意事项

• FeCl3溶液有腐蚀性，会污染衣物，需戴手套和护目镜。
• 使用塑料或玻璃容器，不用金属容器。
• 反应后的废液含铜离子，应回收处理。

常见问题

为什么画图案要用耐腐蚀的笔？

保护层要不溶于FeCl₃溶液，才能挡住溶液与铜接触，使图案处的铜得以保留。

反应后的废液能直接倒掉吗？

不能。废液含Fe₂+、Cu₂+等离子，应倒入指定容器集中回收处理。