题目

二价钴和三价钴化合物性质有哪些差别?

提问时间：2021-05-08

答案

钴
cobalt
一种化学元素,化学符号Co,原子序数27,原子量58.9332,属周期系Ⅷ族.1735年瑞典G.布兰特从辉钴矿中还原出金属钴,其英文名称来源于德文Kobalt,含义是妖魔,这是因为辉钴矿中含有砷,损害了矿工的健康.钴在地壳中的含量为0.0023％,主要矿物有辉钴矿(CoAsS)、方钴矿(CoAs3)、砷钴矿(CoAs2)、钴土矿（CoO·2MnO2·4H2O）、菱钴矿(CoCO3)、钴华(3CoO·As2O5·8H2O)、硫铜钴矿（CuCo2S4)、硫钴矿(Co3S4),海底的锰结核中钴的储量很大,是钴的重要远景资源.钴有两种同位素：钴59 为稳定同位素,钴60为放射性同位素.
钴是银灰色有光泽的金属,熔点1495℃,沸点2870℃,相对密度8.9.有延展性和铁磁性,常温下,致密的金属钴在空气中稳定,高于300℃时,钴被氧化,极细的粉末状钴会自燃.室温下钴不和水作用,赤热的钴能分解水,并放出氢气.钴溶于稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸,在发烟硝酸中,金属钴的表面被钝化.钴还能缓慢地与氢氟酸、氨水和氢氧化钠溶液作用.在加热时,钴与硫、氯、溴发生剧烈反应.钴的氧化态＋1、＋2、＋3、＋4.在简单化合物中以＋2价最稳定,简单的＋3价钴离子是强氧化剂,容易被还原.钴有三种氧化物：CoO、Co2O3、Co3O4.氢氧化钴〔Co(OH)2〕是两性氢氧化物,不溶于水,溶于酸,也溶于浓的强碱溶液.钴也是一种成矾元素,硫酸钴(CoSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾[Co(SO4)2]·6H2O(M1为碱金属离子).＋2和＋3价钴离子都容易形成稳定的配位化合物,如(en为乙二胺)、 Coedta2-(edta为乙二胺四乙酸）.由于水合作用、溶剂化作用和配位作用,钴盐在水溶液中呈现多种颜色变化.在加压下,金属钴粉与一氧化碳化合成八羰基二钴[Co2(CO)8],它也是一种配位化合物.
钴矿物的存在状态较复杂,矿石品位也低,所以提取工艺也很烦琐.砷钴矿可先与焦炭、石灰石放在鼓风炉内熔炼,得粗金属,然后经除杂质和氧化,得氢氧化钴,加热成氧化钴,用木炭加热还原成金属钴.氧化钴矿可先与焦炭、石灰石混合在电炉中熔炼,生成含钴合金,再经硫酸溶解和除杂质,得氢氧化钴后制成金属钴.大量钴用于生产钴与稀土金属的永磁合金,磁性很强.钴与镍、铬、钼、钨的合金在高温下强度高、耐热性能好,用于喷气飞机和燃气轮机.钴60是应用广泛的放射源,用于辐射育种和防治虫害,食品辐照保鲜,测定厚度以及放射治疗等.