常考课外元素(4)--钴。
年复一年元素周期表中这100多号元素都将被卷入试卷的漩涡中,而今天所讲的钴元素早已在试卷中闯出一片天地。这期视频一起来看看钴及其化合物。
钴单质与铁镍都具有磁性,属于中等活泼金属,常见化合价有正2正3价。常温下表面会形成一层致密的氧化膜,在空气中加热生成氧化钴,高温条件下剧烈反应生成四氧化三钴。这个物质与四氧化三铁类似。
钴与稀盐酸、稀硫酸反应较缓慢,易与稀硝酸反应,会与氢氟酸、*水氨**和氢氧化钠缓慢反应。氧化钴就一普通的氧化物,和其它金属氧化物一样可以被氢气或一氧化碳还原成钴单质,也可以与酸或者碱反应,有一定的两性。

正三价的氧化物为氧化高钴,在酸性条件下表现出强氧化性,例如可以将盐酸中的氯离子氧化成氯气。氢氧化钴也是平平无奇的一个氢氧化物,可由可溶性钴盐和氢氧化钠反应制取,与酸反应生成盐和水,在空气会被氧气缓慢氧化成氢氧化高钴,与氢氧化亚铁还是有区别的。如果加入双氧水或者次氯酸钠等氧化剂,则会被迅速的氧化成氢氧化高钴。

氢氧化高钴也是难溶于水的,和氧化高钴一样在酸性条件下具有强氧化性,可怜的氯离子又被氧化成氯气了。三价钴离子只能存在于固体或者配合物中,在水中容易发生氧化还原反应将水氧化成氧气。氯化高钴在加热或者在水中会发生分解。三价钴离子具有强氧化性可以将许多物质氧化,将亚硫酸根或者亚铁离子氧化的反应出现挺多次了。

常见的钴盐有挺多,来看看它们的性质。氯化钴跟硫酸铜类似,无水为蓝色遇水变粉红色,钴单质和稀盐酸反应即可制备取氯化钴。硫酸钴可由氧化钴和硫酸反应来制取。碳酸钴就面熟多了,工艺流程题里的常客,可由氯化钴和碳酸钠制取。工艺流程题也经常用碳酸氢盐"沉钴",这个类似的离子方程式考得也非常多。
碳酸钴受热分解可制备氧化钴,如果是在空气中会被氧化成氧化高钴。另一个出现最多的就是草酸钴了,可以由可溶性钴盐加草酸铵制取。草酸钴受热也会分解生成氧化钴、一氧化碳、二氧化碳,在空气中被氧化成氧化高钴。

再看到钴的配合物,三价钴离子配位数一般为6,二价钴离子配位数有6或4。钴酞菁这个配合物大家要注意,这里的钴与氮原子形成4个配位键,钴的化合价为正二价。
最后看到钴酸锂,你个口是心非的家伙,讲的是钴酸锂为啥写钴酸钠?以下是钴酸锂电池充放电的电极反应式,相信大家《电化学》学习的都挺好。快乐的时光总是短暂的,再见。