Co₃O₄在磁性材料、電化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，可通過先獲得CoCO₃沉淀，再加熱CoCO₃的方法制備。
（1）以CoCl₂溶液為原料，制備CoCO₃的主要實(shí)驗(yàn)流程如圖。

①“反應(yīng)”時(shí)需控制溫度為50～60℃，其反應(yīng)的離子方程式為

Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+CO₂↑+H₂O

Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+CO₂↑+H₂O

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②已知：K_sp[Co（OH）₂]=1.6×10^-15，K_sp（CoCO₃）=1.4×10^-13。制備CoCO₃時(shí)不宜使用Na₂CO₃溶液代替NH₄HCO₃溶液，其原因是

因?yàn)镵_sp[Co（OH）₂]=1.6×10^-15＜K_sp（CoCO₃）=1.4×10^-13，制備CoCO₃時(shí)若使用堿性強(qiáng)的Na₂CO₃溶液，則得到的是Co（OH）₂沉淀，而不是CoCO₃

因?yàn)镵_sp[Co（OH）₂]=1.6×10^-15＜K_sp（CoCO₃）=1.4×10^-13，制備CoCO₃時(shí)若使用堿性強(qiáng)的Na₂CO₃溶液，則得到的是Co（OH）₂沉淀，而不是CoCO₃

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（2）加熱CoCO₃制備Co₃O₄時(shí)有部分Co²⁺轉(zhuǎn)化為Co³⁺。取1mol CoCO₃在空氣中加熱，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響如圖1所示。參與該反應(yīng)的物質(zhì)還有

CoO

CoO

（寫化學(xué)式）。Co₃O₄晶體中包含A、B兩種結(jié)構(gòu)單元，如圖2所示（●、表示兩種不同價(jià)態(tài)的Co原子，〇表示O原子）。其中Co原子的配位數(shù)分別為

4

4

、

6

6

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（3）以尿素為原料也可獲得CoCO₃并制備Co₃O₄。已知：尿素水溶液呈弱堿性，在70℃以上能緩慢水解產(chǎn)生CO₃^2-，在pH為1～3時(shí)水解速率對(duì)生成CoCO₃沉淀較為適宜。設(shè)計(jì)以CoCl₂溶液、尿素、鹽酸為原料，制備Co₃O₄的實(shí)驗(yàn)方案：

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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