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鉛、銅是芯片焊接和封裝工藝過程中常用的金屬材料,采用“火法工藝”和“濕法工藝”均可將鉛冰銅冶煉成鉛和銅。
已知:i.鉛冰銅成分:Cu2S、PbS及少量FeS、ZnS;富冰銅主要成分:Cu2S、FeS。
ii.Cu2S、PbS難溶于酸,F(xiàn)eS、ZnS可溶于酸。
iii.0.1mol?L-1Fe2+沉淀為Fe(OH)2,起始的pH為6.3,完全沉淀的pH為8.3;0.1mol?L-1Fe3+沉淀為FeOOH,起始的pH為1.5,完全沉淀的pH為2.8。
Ⅰ.火法工藝:

(1)“第一次熔煉”過程中,控制空氣用量可使鐵以FeS的形式留在富冰銅中。
①“熔煉”時鐵可以將PbS中的鉛置換出來,化學(xué)方程式是
PbS+Fe
高溫
Pb+FeS
PbS+Fe
高溫
Pb+FeS
。
②富冰銅中的Cu2S轉(zhuǎn)化生成1mol銅時,理論上至少需要反應(yīng)
0.5
0.5
molO2。
③控制空氣用量進(jìn)行二次熔煉而不能使用足量空氣一次性熔煉的原因是
Pb不能以單質(zhì)形式析出;焦炭、鐵等原料消耗過多;銅的產(chǎn)量和純度受到影響等
Pb不能以單質(zhì)形式析出;焦炭、鐵等原料消耗過多;銅的產(chǎn)量和純度受到影響等
。
Ⅱ.濕法工藝:

(2)“酸浸”過程是用過量稀硫酸浸取鉛冰銅。
①氧氣可將Cu2S氧化成硫和Cu2+,酸浸液中的陽離子還有
H+、Fe3+、Zn2+
H+、Fe3+、Zn2+

②廢電解液不能循環(huán)使用次數(shù)過多,原因是
電解液循環(huán)多次后,溶液中積累的Fe2+、Zn2+濃度增加,電解時可能放電析出,降低Cu的純度
電解液循環(huán)多次后,溶液中積累的Fe2+、Zn2+濃度增加,電解時可能放電析出,降低Cu的純度
。
(3)用廢電解液制備ZnSO4和鐵黃。
①經(jīng)氧氣處理后的廢電解液中。c(Fe3+)實際濃度大于0.1mol?L-1,則用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH
1.5(填“>”、“<”或“=”)時開始有FeOOH沉淀析出。
②廢電解液中Fe2+轉(zhuǎn)化為鐵黃的離子方程式是
4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+
4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+
。
(4)“濕法工藝”與“火法工藝”處理鉛冰銅相比,濕法工藝的優(yōu)點是
反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生SO2污染物、廢電解液等物質(zhì)循環(huán)利用
反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生SO2污染物、廢電解液等物質(zhì)循環(huán)利用
。

【答案】PbS+Fe
高溫
Pb+FeS;0.5;Pb不能以單質(zhì)形式析出;焦炭、鐵等原料消耗過多;銅的產(chǎn)量和純度受到影響等;H+、Fe3+、Zn2+;電解液循環(huán)多次后,溶液中積累的Fe2+、Zn2+濃度增加,電解時可能放電析出,降低Cu的純度;<;4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+;反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生SO2污染物、廢電解液等物質(zhì)循環(huán)利用
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/23 10:0:2組卷:14引用:1難度:0.3
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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