金属钴(Co)在国防工业中有重要应用。某矿石中含钻的氧化物(CoO、Co
2O
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。
(1)写出下列化合物中Co元素的化合价:CoO_________,Co
2O
3______________。
(2)酸浸时钴的氧化物发生如下反应:
反应I CoO+H
2SO
4=CoSO
4+H
2O
反应Ⅱ 2Co
2O
3+4H
2SO
4=4CoSO
4+O
2↑+4H
2O
反应Ⅲ Co
2O
3+2H
2SO
4+Na
2SO
3=2CoSO
4+2H
2O+Na
2SO
4①反应后溶液中含钴元素的微粒是_________ (填化学符号)
②已知反应前矿石中CoO的质量为ag,Co
2O
3的质量为bg,则理论上可以生成CoSO
4____g(用含a、b的式子表示)
(3)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率部分数据如下:
编号
| 矿石用量(g)
| 硫酸用量(g)
| Na2SO3用量(g)
| 温度(℃)
| 钻元素浸出率(%)
|
1
| 85.71
| 12.62
| 0
| 85
| 56.39
|
2
| 85.71
| 6.31
| 0
| 85
| 49.98
|
3
| 85.71
| 6.31
| 0
| 65
| 43.33
|
4
| 85.71
| 6.31
| 0.43
| 65
| 73.95
|
5
| 85.71
| 6.31
| 0.86
| 65
| 74.77
|
①本实验研究了哪些因素对钴元素浸出率的影响__________________________________;
②根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钴元素的浸出率___________________________;
③工业生产中采用实验______________(填编号)的提取条件更合理。