Co₃O₄在磁性材料、電化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，實驗室中可以用CoCO₃或CoC₂O₄煅燒后制得。利用鈷渣【含Co（OH）₃、Fe（OH）₃等】制備鈷氧化物的流程如圖所示。

已知：K_sp[Co（OH）₂]=1.6×10^-15，K_sp（BaC₂O₄）=1.6×10^-7，K_sp（CoC₂O₄）=6.3×10^-8，CoCO₃煅燒300℃～600℃生成Co₃O₄，1100℃以上生成Co₂O₃。
（1）“溶解還原”過程中Co（OH）₃發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

2Co（OH）₃+4H⁺+

SO

2

-

3

═2Co²⁺+

SO

2

-

4

+5H₂O

2Co（OH）₃+4H⁺+

SO

2

-

3

═2Co²⁺+

SO

2

-

4

+5H₂O

。
（2）“沉鈷”時，不能用Na₂C₂O₄溶液代替（NH₄）C₂O₄溶液，原因是

草酸鈉堿性過強，容易產(chǎn)生氫氧化鈷沉淀

草酸鈉堿性過強，容易產(chǎn)生氫氧化鈷沉淀

。
（3）檢驗CoC₂O₄固體是否洗凈的實驗操作是

取最后一次的洗滌液于試管，先加鹽酸酸化，在滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌完全，反之則未洗滌完全

取最后一次的洗滌液于試管，先加鹽酸酸化，在滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌完全，反之則未洗滌完全

。
（4）為測定草酸鈷樣品中草酸鈷晶體（CoC₂O₄?2H₂O）的質(zhì)量分數(shù)進行如下實驗：
①取草酸鈷（CoC₂O₄?2H₂O摩爾質(zhì)量為183g?mol^-1）樣品3.050g,加入100.00mL0.1000mol/L酸性KMnO₄溶液，加熱（該條件下Co²⁺不被氧化）。
②充分反應(yīng)后將溶液冷卻至室溫，加入250mL容量瓶中，定容。
③取25.00mL溶液，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定，消耗FeSO₄溶液18.00mL。
計算樣品中草酸鈷晶體（CoC₂O₄?2H₂O）的質(zhì)量分數(shù)：

CoC₂O₄?2H₂O～C₂

O

2

-

4

～2CO₂～2e^-、FeSO₄～Fe²⁺～Fe³⁺～e^-、KMnO₄～Mn²⁺～5e^-，根據(jù)電子守恒有：2n（CoC₂O₄?2H₂O）+n（FeSO₄）=5n（KMnO₄），即2n（CoC₂O₄?2H₂O）+0.1000mol/L×0.018L×

250

25

=0.1000mol/L×0.1L×5，解得n（CoC₂O₄?2H₂O）=0.016mol,m（CoC₂O₄?2H₂O）=0.016mol×183g/mol=2.928g,樣品中草酸鈷晶體（CoC₂O₄?2H₂O）的質(zhì)量分數(shù)為

2

.

928

3

.

050

×100%=96.00%

CoC₂O₄?2H₂O～C₂

O

2

-

4

～2CO₂～2e^-、FeSO₄～Fe²⁺～Fe³⁺～e^-、KMnO₄～Mn²⁺～5e^-，根據(jù)電子守恒有：2n（CoC₂O₄?2H₂O）+n（FeSO₄）=5n（KMnO₄），即2n（CoC₂O₄?2H₂O）+0.1000mol/L×0.018L×

250

25

=0.1000mol/L×0.1L×5，解得n（CoC₂O₄?2H₂O）=0.016mol,m（CoC₂O₄?2H₂O）=0.016mol×183g/mol=2.928g,樣品中草酸鈷晶體（CoC₂O₄?2H₂O）的質(zhì)量分數(shù)為

2

.

928

3

.

050

×100%=96.00%

。（寫出計算過程）。
（5）以尿素為原料可獲得CoCO₃并制備Co₃O₄。已知：尿素水溶液在70℃以上能緩慢水解產(chǎn)生

CO

2

-

3

，在pH為1～3時水解速率對生成CoCO₃沉淀較為適宜。設(shè)計以CoCl₂溶液、尿素粉末、鹽酸為原料，制備Co₃O₄的實驗方案：取一定體積CoCl₂溶液，

在CoCl₂溶液中加入適量尿素，充分混合，放在70℃以上的水浴中使其充分反應(yīng)，并滴加鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～3，使CoCO₃完全沉淀，過濾出沉淀，控制溫度不高于600℃加熱CoCO₃制備得Co₃O₄

在CoCl₂溶液中加入適量尿素，充分混合，放在70℃以上的水浴中使其充分反應(yīng)，并滴加鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～3，使CoCO₃完全沉淀，過濾出沉淀，控制溫度不高于600℃加熱CoCO₃制備得Co₃O₄

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