以红土镍矿 ( 主要含有 Fe 2 O 3 、 FeO 、 NiO 、 SiO 2 等 ) 为原料,获取净水剂黄钠铁矾 和纳米镍粉的部分工艺流程如图:
已知: Fe 3+ 在 pH 约为 3.7 时可完全转化为 Fe(OH) 3 , Fe 2+ 在 pH 约为 9 时可完全转化为 Fe(OH) 2
下列说法错误的是 ( )
A . “ 滤渣 ” 的主要成分是 SiO 2
B . 为提高镍、铁元素的利用率,可将 “ 过滤 I” 的滤液和滤渣洗涤液合并
C . “ 氧化 ” 过程发生的离子方程式为 2H + +2Fe 2+ +ClO - =2Fe 3+ +Cl - +H 2 O
D . “ 沉铁 ” 过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度,应将 pH 控制在 3.7~9
D
【分析】
红土镍矿 ( 主要含有 Fe 2 O 3 、 FeO 、 NiO 、 SiO 2 等 ) 中加入硫酸酸浸,酸浸后的酸性溶液中含有 Ni 2+ 、 Fe 2+ 、 Fe 3+ 等,二氧化硅不溶,形成滤渣,滤液中加入 NaClO 氧化亚铁离子为铁离子,再加入碳酸钠溶液调节溶液的 pH ,使铁离子全部沉淀,过滤后得到沉淀黄钠铁矾,滤液经处理可得到 Ni ,据此分析解答。
【详解】
A .根据上述分析,二氧化硅不溶于硫酸,形成滤渣,故 A 正确;
B .滤渣表面吸附有滤液中的镍、铁元素,为提高镍、铁元素的利用率,可将 “ 过滤 I” 的滤液和滤渣洗涤液合并,故 B 正确;
C . “ 氧化 ” 过程中 NaClO 氧化 Fe 2+ 生成 Fe 3+ ,反应的离子方程式为 2H + +2Fe 2+ +ClO - =2Fe 3+ +Cl - +H 2 O ,故 C 正确;
D . Fe 3+ 在 pH 约为 3.7 时可完全转化为 Fe(OH) 3 , Fe 2+ 在 pH 约为 9 时可完全转化为 Fe(OH) 2 , “ 沉铁 ” 过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度形成黄钠铁矾 ,应将 pH 控制在 pH < 3.7 ,故 D 错误;
故选 D 。
铁元素:
在元素周期表中的位置:铁的原子序数26,位于周期表中第四周期,第Ⅷ族。
(1)物理性质:银白色、有金属光泽,密度较大,熔点较高,硬度较小,具有导电、导热、延展性,可被磁铁吸引。
(2)化学性质:较活泼的金属,+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如:Cl2 Br2 过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如:
注:铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化,但加热可以反应,且被氧化成Fe3+
②与弱氧化剂反应(如S I2 H+ Cu2+)生成+2价铁的化合物,如:
③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)
化学性质:
铁元素性质活泼,有较强的还原性。
铁的性质:
铁与稀硝酸的反应:
两式可通过2Fe3++Fe==3Fe2+联系起来。
注意:
铁三角关系:
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