金属钴\(\rm{(Co)}\)在国防工业中有重要应用。某矿石中含钻的氧化物\(\rm{(CoO}\)、\(\rm{Co_{2}O_{3})}\)研究人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取钴元素,并探究最佳提取条件
\(\rm{(1)}\)写出下列化合物中\(\rm{Co}\)元素的化合价:\(\rm{CoO}\) ______ ,\(\rm{Co_{2}O_{3}}\) ______ 。
\(\rm{(2)}\)酸浸时钻的氧化物发生如下反
反应\(\rm{I}\) \(\rm{CoO+H_{2}SO_{4}═CoSO_{4}+H_{2}O}\)
反应Ⅱ\(\rm{2Co_{2}O_{3}+4H_{2}SO═4CoSO_{4}+O_{2}↑+4H_{2}O}\)
反应Ⅲ\(\rm{Co_{2}O_{3}+2H_{2}SO_{4}+Na_{2}SO_{3}═2CoSO_{4}+2H_{2}O+Na_{2}SO_{4}}\)
\(\rm{①}\)反应后溶液中含钻元素的微粒是 ______ \(\rm{(}\)填化学符号\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)已知反应前矿石中\(\rm{CoO}\)的质量为\(\rm{ag}\),\(\rm{Co_{2}O_{3}}\)的质量为\(\rm{bg}\),则理论上可以生成\(\rm{CoSO_{4}}\) ______ \(\rm{g(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)的式子表示\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸\(\rm{4}\)小时,测量钴元素的浸出率部分数据如下:
编号 | 矿石用量\(\rm{(g)}\) | 硫酸用量\(\rm{(g)}\) | \(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)用量\(\rm{(g)}\) | 温度\(\rm{(℃)}\) | 钴元素浸出率\(\rm{(\%)}\) |
\(\rm{1}\) | \(\rm{85.71}\) | \(\rm{12.62}\) | \(\rm{0}\) | \(\rm{85}\) | \(\rm{56.39}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{85.71}\) | \(\rm{6.31}\) | \(\rm{0}\) | \(\rm{85}\) | \(\rm{49.98}\) |
\(\rm{3}\) | \(\rm{85.71}\) | \(\rm{6.31}\) | \(\rm{0}\) | \(\rm{65}\) | \(\rm{43.33}\) |
\(\rm{4}\) | \(\rm{85.71}\) | \(\rm{6.31}\) | \(\rm{0.43}\) | \(\rm{65}\) | \(\rm{79.95}\) |
\(\rm{5}\) | \(\rm{85.71}\) | \(\rm{6.31}\) | \(\rm{0.86}\) | \(\rm{65}\) | \(\rm{74.77}\) |
\(\rm{①}\)本实验研究了哪些因素对钴元素浸出率的影响 ______ ;
\(\rm{②}\)根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钻元素的浸出率 ______ ;
\(\rm{③}\)工业生产中采用实验 ______ \(\rm{(}\)填编号\(\rm{)}\)的提取条件更合理。