钴及其化合物
实验二十四：第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）
实验二十四：第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）〔实验目的〕1.试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性；2.试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。
〔实验原理〕铁、钴、镍的高氧化态化合物多是以含氧酸盐或配盐形式存在，如Na2FeO4、K3CoO4、K2NiF6，这类化合物在水溶液中都是不稳定的。
一、铁的化合物1．铁的化合物铁有3种氧化物，红棕色的氧化铁，黑色的氧化亚铁和黑色的四氧化三铁。
它们都不溶于水，灼烧后的氧化铁不溶于酸，氧化亚铁能溶于酸。
四氧化三铁是二价铁和三价铁的混合型氧化物，具有磁性。
铁化合物列于下表中：物质颜色和状态性质FeCl3黑褐色晶体以共价键为主的化合物，它的蒸气为双聚分子Fe2Cl6。
Fe(NO3)3 = Fe2O3 + 6NO2 + 3/2O2 (600～700ºC) Fe(NO3)3•H2O 淡紫色晶体 2FeCl2•4H2O 淡蓝色晶体在空气中易被氧化为草绿色FeSO4•7H2O 淡绿色晶体加热分解为三氧化硫，水溶液易被氧化。
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 绿色晶体摩尔氏盐，在潮湿空气和水溶液中较稳定。
2．溶液中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)的反应⑴溶液中Fe3＋的重要反应还原剂如I-，SO2，H2S，Sn2+，Fe，Cu，等――――――――――――――――→ Fe2+OH-Δ⇌ Fe(OH)3(s)（棕色）→ Fe2O3NH3•H2O———→ Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O+NH4Cl——————→ Fe(OH)3(s)（棕色）Fe2+(NaOH,80ºC) O2——————→ Fe3O4• x H2O → Fe2O3CO32-ClO-——→ Fe(OH)3——→ FeO42-NH3•H2O+(NH4)2S H+――――――→Fe2O3(黑色)―→ FeS(黑色)H2S――→Fe2+ + SNCS-过量F－――→[Fe(NCS)]2+(血红色)―→ [FeF6]3-(无色)[Fe(CN)6]4-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)K2C2O4(浓)，加热――――――→ [Fe(C2O4)3]3-(黄色)不稳定，见光分解⑵溶液中Fe2＋的重要反应氧化剂如Cr2O72-，浓HNO3等―――――――――――→ Fe3+OH-O2⇌ Fe(OH)2(s)（纯白色）→Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O――→ Fe(OH)2(s)（纯白色）NH3•H2O+NH4Cl――――――→无沉淀CO32-H2O + CO2 O2――→ FeCO3（白色）――→ Fe(HCO3)2―→Fe(OH)3(s)(NH4)2S―――→ FeS(黑色)NO――→[Fe(NO)( H2O)5]2+( 棕色)H2O2 +过量F－―――――→ [FeF6]3-(无色)NCS-――→无溶液、无颜色CN-过量CN-Cl2―→Fe(CN)2(s) (白色) ――→[Fe(CN)6]4-――→[Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]3-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)二、钴的化合物1. 钴的化合物钴的氧化物与铁的氧化物类似，为暗褐色的Co2O3•xH2O和灰绿色的CoO。
钴冶金概述培训课件
1.1.2钴的应用
长期以来，钴的矿物或钴 的化合物一直被用作陶瓷、
玻璃、珐琅的釉料
20世纪，钴及其合金在 电机、机械、化工、航空 航天等工业部门得到了广
早在公元前1450年由埃及人和巴比伦人制造的陶器中已经用到钴颜料
我国从唐朝起也在陶瓷生产中广泛应用钴的化合物作为着色剂
19世纪中叶开始，出现把钴电镀到金属上的工作
20世纪初，把钴应用于制合金钢和其他合金等方面的工作兴起 。 1917年，日本冶金学家发现了含钴的永磁合金；到了1935年，永磁 合金得到进一步发展，衍生出—系列铝镍钴永磁材料：后来又成出新 型的钐钴永磁合金，钴已成为—种重要的战略金钴的化学性质
• 钴的最高氧化态为+4，主要氧化态有+3和+2，在某些配位化 合物中也呈现更低的氧化态。在一般条件下，钴的常见氧化态是 +2，其他氧化态在一般化合物中是不稳定的。钴的主要化学反 应提要见图7—1。
1.1.1钴及其化合物的性质
★钴的化学性质
• 钴与铁相比，较能抵抗无机酸的侵蚀，钴能溶解在稀盐酸和稀 硫酸中并放出氢气。浓硝酸在室温下能快速地与钴反应，但在10℃时可使钴表面钝化。氢氟酸和磷酸也能与钴作用，但钴不与 稀碱溶液反应。氯化氢在450℃时与钴反应生成氯化钴(CoCl2)。 在400℃时．将硫化氢通至钴粉之上可生成Co3S4，但在700℃时 则生成CoS。二氧化碳在温度高于700℃时与钴发生如下平衡反 应：
钴 Co
钴冶金
GUYEJIN
工作场所空气有毒物质测定 钴及其化合物
前言为贯彻执行‘工业企业设计卫生标准“(G B Z1)和‘工作场所有害因素职业接触限值“(G B Z2),特制定本标准㊂本标准是为工作场所有害因素职业接触限值配套的监测方法,用于监测工作场所空气中钴及其化合物[包括金属钴(C o b a l t)和氧化钴(C o b a l t o x i d e)等]的浓度㊂本标准是总结㊁归纳和改进了原有的标准方法后提出㊂这次修订将同类化合物的同种监测方法和不同种监测方法归并为一个标准方法,并增加了长时间采样和个体采样方法㊂本标准从2004年12月1日起实施㊂同时代替G B11529 89附录A㊁G B/T16022 1995㊂本标准首次发布于1989年,本次是第一次修订㊂本标准由全国职业卫生标准委员会提出㊂本标准由中华人民共和国卫生部批准㊂本标准起草单位:辽宁省职业病防治所㊂本标准主要起草人:姜晓文和宋力伟等㊂工作场所空气有毒物质测定钴及其化合物1范围本标准规定了监测工作场所空气中钴及其化合物浓度的方法㊂本标准适用于工作场所空气中钴及其化合物浓度的测定㊂2规范性引用文件下列文件中的条款,通过本标准的引用而成为本标准的条款㊂凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本㊂凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准㊂G B Z159工作场所空气中有害物质监测的采样规范3火焰原子吸收光谱法3.1原理空气中气溶胶态钴及其化合物用微孔滤膜采集,消解后,在240.7n m波长下,用乙炔 空气火焰原子吸收光谱法测定㊂3.2仪器3.2.1微孔滤膜,孔径0.8μm㊂3.2.2采样夹,滤膜直径40m m㊂3.2.3小型塑料采样夹,滤膜直径25m m㊂3.2.4空气采样器,流量0~3L/m i n和流量0~10L/m i n㊂3.2.5烧杯,50m l㊂3.2.6电热板或电砂浴㊂3.2.7具塞刻度试管,25m l㊂3.2.8原子吸收分光光度计,配备乙炔 空气火焰燃烧器和钴空心阴极灯㊂3.3试剂实验用水为去离子水,用酸为优级纯㊂3.3.1高氯酸,ρ20=1.67g/m l㊂3.3.2硝酸,ρ20=1.42g/m l㊂3.3.3消化液,高氯酸ʒ硝酸=1ʒ9㊂3.3.4盐酸羟胺溶液,200g/L㊂3.3.5硝酸溶液,8m o l/L㊂3.3.6硝酸溶液,0.48m o l/L㊂3.3.7标准溶液:称取0.1000g钴粉(光谱纯),溶于少量8m o l/L硝酸溶液中,加热蒸至近干,用0.48m o l/L硝酸溶液定量转移入100m l容量瓶中,并稀释至刻度㊂此溶液为1.0m g/m l钴标准贮备液㊂临用前,用0.48m o l/L硝酸溶液稀释成50.0μg/m l钴标准溶液;或用国家认可的标准溶液配制㊂3.4样品的采集㊁运输和保存现场采样按照G B Z159执行㊂13.4.1 短时间采样:在采样点,将装好微孔滤膜的采样夹,以5L /m i n 流量采集15m i n 空气样品㊂3.4.2 长时间采样:在采样点,将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹,以1L /m i n 流量采集2~8h 空气样品㊂3.4.3 个体采样:将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹,佩戴在监测对象的前胸上部,以1L /m i n 流量采集2~8h 空气样品㊂3.4.4 样品空白:将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点,除不连接采样器采集空气样品外,其余操作同样品㊂采样后,将滤膜的接尘面朝里对折2次,放入清洁塑料袋或纸袋内,置于清洁的容器内运输和保存㊂样品在室温下可长期保存㊂3.5 分析步骤3.5.1 样品处理:将采过样的滤膜放入烧杯中,加入5m l 消化液,在电热板上加热消解,保持温度在200ħ左右,待消化液基本挥发干时,取下稍冷后,加2滴盐酸羟胺溶液和少量0.48m o l /L 硝酸溶液,加热溶解残液;用0.48m o l /L 硝酸溶液定量转移入具塞刻度试管中,并稀释至25m l,摇匀,供测定㊂若样品液中钴浓度超过测定范围,用0.48m o l /L 硝酸溶液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数㊂3.5.2 标准曲线的绘制:取6只具塞刻度试管,分别加入0.00㊁1.00㊁2.00㊁3.00㊁4.00㊁5.00m l 钴标准溶液,各加0.48m o l /L 硝酸溶液至25.0m l ,配成0.0㊁2.0㊁4.0㊁6.0㊁8.0㊁10.0μg /m l 钴浓度标准系列㊂将原子吸收分光光度计调节至最佳测定状态,在240.7n m 波长下,用乙炔 空气火焰分别测定标准系列,每个浓度重复测定3次,以吸光度均值对钴浓度(μg /m l )绘制标准曲线㊂3.5.3 样品测定:用测定标准系列的操作条件测定样品和样品空白溶液;测得吸光度值后,由标准曲线得钴浓度(μg /m l )㊂3.6 计算3.6.1 按式(1)将采样体积换算成标准采样体积:V o =Vˑ293273+t ˑP 101.3(1)………………………………………………式中:V o 标准采样体积,L ;V 采样体积,L ;t 采样点的温度,ħ;P 采样点的大气压,k P a㊂3.6.2 按式(2)计算空气中钴的浓度:C =25c V o (2)…………………………………………………………式中:C 空气中钴的浓度,m g /m 3;25 样品溶液的体积,m l;c 测得样品溶液中钴的浓度(减去样品空白),μg /m l ;V o 标准采样体积,L ㊂3.6.3 时间加权平均接触浓度按G B Z159规定计算㊂3.7 说明3.7.1 本法的检出限为0.02μg /m l ;最低检出浓度为0.007m g /m 3(以采集75L 空气样品计);测定范围为0.02~10.0μg /m l ;平均相对标准偏差为4.4%㊂3.7.2 本法的平均采样效率>99%㊂3.7.3 2.5m g /m l S i 4+,2m g /m l C o 2+㊁M o 2+㊁V 5+,0.6m g /m l N i 2+,0.5m g /m l C u 2+㊁M n 2+,0.1m g /m l C a 2+不干扰测定㊂2G B Z /T 160.8 2004。
高考化学工艺流程分类汇编 钴及其化合物
高考化学工艺流程分类汇编---钴及其化合物一、知识拓展1. 钴的化合物Co能形成Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)两种氧化态的化合物。
Co(Ⅱ)盐在某些方面与Fe(Ⅱ)盐相似，然而Co(Ⅱ)水合离子还原性比Fe(Ⅱ)弱，在水溶液中稳定存在，在碱性介质中能缓慢地被空气氧化。
4Co(OH)2+O2+2H2O == 4Co(OH)3↓(棕褐色)常见的Co(Ⅱ)盐是CoCl2·6H2O，由于所含结晶水的数目不同而呈现不同颜色：CoCl 2·6H2O CoCl2·2H2O CoCl2·H2O CoCl2粉红色紫红色蓝紫色蓝色此性质用于指示硅胶干燥剂吸水情况。
当干燥硅胶吸水后，逐渐由蓝变为粉红色。
在烘箱中受热可再生，失水由粉红色变为蓝色，可重复使用。
Co(Ⅲ)具有强氧化性：Co2O3 + 6HCl == 2CoCl2 + Cl2↑+ 3H2O2Co(OH)3 + 6HCl == 2CoCl2 + Cl2↑+ 6H2OCo3+在水溶液中极不稳定，易转变为Co2+，所以Co(Ⅲ)只存在于固态和配合物中。
固体Co(Ⅲ)化合物有CoF3、Co2O3、Co2(SO4)3·18H2O等。
重要的Co(Ⅲ)配合物有[Co(NH3)6]Cl3、K3[Co(CN)6]、Na3[Co(NO2)6]。
2、钴的配合物Co(Ⅱ)的简单盐很稳定，但其配合物却不如Co(Ⅲ)的稳定，例如[Co(NH3)6]2+溶液很容易被空气中氧氧化为[Co(NH3)6]3+。
4[Co(NH3)6]2+ + O2+ 2H2O== 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-亚硝酸根NO2-作为配体存在时，Co(Ⅱ)容易被氧化。
例如在醋酸存在下，加NaNO2到Co(Ⅱ)溶液中，Co2+被NO2-氧化，当NO2-过量时，生成六硝基钴(Ⅲ)酸根配离子：Co2++ 7NO2-+ 2H+== NO + H2O + [Co(NO2)6]3-可见，Co(Ⅲ)配合物的稳定性大于Co(Ⅱ)配合物，因此[Co(CN)6]3-的稳定性大于[Co(NH3)6] 3+。
副族金属-铁钴镍及其化合物
系列三副族金属专题2 铁钴镍及其化合物铁、钴、镍三种元素由于性质接近，故统称为铁系元素；铁、钴、镍都是中等活泼的金属元素，化合物性质比较接近，但也存在差异。
这与它们的电子层结构有关。
1．铁、钴、镍及其化合物性质的相似性2．铁、钴、镍及其化合物性质的差异（1）金属单质性质的差异（2）铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物①铁、钴、镍氧化物和氢氧化物的基本性质注：①表示在碱性条件下不具有氧化性。
①比较与总结（1）在酸性溶液中，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋分别是铁、钴、镍离子的稳定状态。
高价态的铁(①)、钴(①)、镍(①)在酸性溶液中都有很强的氧化性，空气中的O2能将酸性溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，但不能将Co2＋、Ni2＋氧化成Co3＋和Ni3＋。
（2）在碱性介质中，铁的最稳定价态是＋3，而钴、镍的最稳定价态仍是＋2，在碱性介质中，将低价态的Fe(①)、Co(①)、Ni(①)氧化成高价态比酸性介质中容易。
4．高铁盐的制备在酸性介质中，FeO 2－4(高铁酸根离子)是一种强氧化剂，一般氧化剂很难把Fe 3＋氧化成FeO 2－4，但在强碱性介质中，Fe(①)却能被一些氧化剂(如NaClO)所氧化：2Fe(OH)3＋3ClO －＋4OH －===2FeO 2－4＋3Cl －＋5H 2O ，将Fe 2O 3、KNO 3和KOH 混合并加热共融，生成紫红色的高铁酸钾：Fe 2O 3＋3KNO 3＋4KOH=====① 2K 2FeO 4＋3KNO 2＋2H 2O 。
5. 检验Fe 2＋和Fe 3＋时的注意事项（1）检验Fe 2＋时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN －)。
（2）Fe 3＋、Fe 2＋、Cl －同时存在时不能用酸性KMnO 4溶液检验Fe 2＋(Cl －能还原酸性KMnO 4，有干扰)。
（3）检验Fe 2＋、Fe 3＋的其他方法①检验Fe 2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K 3[Fe(CN)6]：3Fe 2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe 3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。
10. 1铁钴镍及其化合物的性质(上)
铁钴镍[Ar]3d6~84s2铁系元素价电子构型重要氧化值Fe3d64s2+2,+3, (+6) Co3d74s2+2,+3,(+5) Ni3d84s2+2,+3,(+4)最高氧化值不等于族序数。
Fe(铁) Co(钴) Ni(镍)主要矿物磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)辉钴矿(CoAsS)镍黄铁矿(NiS·FeS)主要用途钢铁工业最重要的产品和原材料制造合金制造合金制造合金金属制品的保护层铁系元素具有光泽的银白色金属。
为铁磁性物质。
中等活泼金属，能溶于稀酸(钴、镍缓慢)。
空气和水对钴、镍和纯铁稳定,含杂质铁在潮湿空气中形成棕色铁锈(Fe 2O 3·x H 2O)，加热时，Fe, Co, Ni 可与O 2, S, X 2等反应。
冷、浓硝酸可使铁、钴、镍钝化。
铁系元素单质Fe, Co, Ni 熔点接近。
铁、钴、镍的化合物1. 氧化物混合价态Fe3O4具有强磁性、良好导电性FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]+2 FeO CoO NiO黑色灰绿色暗绿色+3 Fe2O3 Co2O3 Ni2O3砖红色黑色黑色两种晶型：α-Fe2O3顺磁性，γ-Fe2O3铁磁性还原性递增氧化性递增，稳定性递减+2 FeO CoO NiO 黑色 灰绿色 暗绿色 +3Fe 2O 3 Co 2O 3 Ni 2O 3 砖红色黑色黑色均为碱性氧化物, 难溶于水和碱, 溶于强酸Fe 2O 3 + 6HCl ＝ 2FeCl 3 + 3H 2OCo 2O 3 + 6HCl ＝ 2CoCl 2+Cl 2 +3H 2O2. 氢氧化物Ox H O Fe 232⋅32224Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)−→−++) 白(s, Fe(OH)2OHFe2 2 2 O 无+ -+)红棕 (s, Fe(OH) 3 2O 红棕）(s,Fe(OH)3OH Fe3-3→++O3HFeCl 3HCl Fe(OH)233+−→−+白—灰绿—棕黑22Co2OH Co(OH)(s,)+-+−−→粉),Co(OH)Cl(s 蓝氯化羟钴(碱式氯化钴) O x H O Co 232⋅(慢))(s,Co(OH)32O 暗棕色−−→−蓝—灰蓝—灰棕)绿(s,Ni(OH)2OH Ni22果→+-+OH 6Cl 2MCl )HCl(62M(OH)Cl2M(OH)O H ClO 2M(OH)2223322++−→−++−→−++--浓还原性：Fe(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)M=Co,Ni)NiO(OH)(s,O 2黑色−−→−3. 卤化物 氧化性 大 小Fe(Ⅲ) Co(Ⅲ) Ni(Ⅲ)F - FeF 3 CoF 3 * (350℃分解) Cl - FeCl 3 CoCl 3 * (常温分解)Br - FeBr 3 * *I - * * * 小 大 稳定性 大 小大 小还原性 稳定性1） FeCl 3有明显的共价性，易潮解。
钴性质
钴cobalt一种化学元素，化学符号Co ，原子序数27 ，原子量58.9 332，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·As2O5·8 H2O)、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。
钴常见化合价-概述说明以及解释
钴常见化合价-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容：钴是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用前景。
它的化学符号为Co，原子序数为27，属于第9族元素。
钴具有灰白色的外观，具有良好的磁性和导电性能。
在自然界中，钴常以氧化物和硫化物的形式存在。
钴的化合价是指钴在化合物中所表现出的相对电荷数。
钴的化合价不是固定的，而是具有多变性。
钴的常见化合价主要有+2和+3两种。
其中，+2是钴的常见氧化态，通常以Co(II)表示，也称为二价钴。
而+3是钴的高氧化态，以Co(III)表示，也称为三价钴。
钴还可以表现出其他氧化态，如+4和+5，但相对较少见。
钴的化合价取决于周围环境中的化学物质和反应条件。
在不同的化学反应中，钴的电子可能会损失或获得，从而产生不同的化合价。
这种多变性使得钴具有广泛的应用领域，如电池材料、催化剂、磁性材料等。
本文将重点介绍钴的常见化合价及其相关化合物的性质和应用。
通过对钴化合价的深入研究，有助于我们更好地理解钴元素的化学性质和其在不同应用领域中的作用。
同时，也为钴相关研究和应用提供一定的理论基础和参考依据。
在接下来的章节中，我们将详细介绍钴的化合价及其相关化合物的具体情况，包括常见的+2和+3价化合物的结构、性质和制备方法。
同时，还将讨论钴化合价的变化规律及其对钴化合物性质的影响。
最后，我们将对钴的化合价进行总结，并展望钴化合价在未来的研究和应用方向。
通过对钴常见化合价的研究，有望为进一步探索钴的性质和应用提供新的思路和方法。
希望本文能够为读者对钴化合价的理解和应用提供一定的帮助和启示。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
首先，引言部分会对钴的常见化合价进行概述，介绍钴的基本特性和其在化学中的重要性。
同时，会阐明本文的目的，即对钴的常见化合价进行详细探讨。
其次，正文部分会着重介绍钴的化合价的概念以及其在不同化学反应中的变化规律。
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钴及其化合物
钴，元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面呈银白略带淡粉色，在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族，原子序数27，原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。
钴是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，有铁磁性，加热到1150℃时磁性消失。
钴的化合价为+2价和+3价。
在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。
在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。
氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。
钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，钴和钴化合物在2B类致癌物清单中。
钴是具有光泽的钢灰色金属，熔点1493℃、比重8.9，比较硬而脆，钴是铁磁性的，在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、电化学行为方面与铁和镍相类似。
加热到1150℃时磁性消失。
钴的化合价为2价和3价。
在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。
在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co₃O₄。
氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。
由电极电势看出，钴是中等活泼的金属。
其化学性质与铁，镍相似。
高温下发生氧化作用。
加热时，钴与氧，硫，氯，溴等发生剧烈反应，生成相应化合物。
钴可溶于稀酸中，在发烟硝酸中因生成一层氧化膜而被钝化。
钴会缓慢地被氢氟酸，氨水和氢氧化钠浸蚀。
钴是两性金属。
化合物
钴（Ⅱ）
1．氧化钴
黑灰色六方晶系粉末。
相对密度5.18。
溶于酸，不溶于水，醇，氨水。
易被一氧化碳还原成金属钴。
高温时易与二氧化硅、氧化铝或氧化锌反应生成多种颜料。
[8]
通常可用草酸钴或碳酸钴为原料经500～600℃煅烧抽制得氧化钴，主要反应如下：
CoC₂O₄=CoO+CO+CO₂
CoCO₃=CoO+CO₂
2．氢氧化钴
一般为玫瑰红色单斜或四方晶系结晶体，不溶于水，但能溶于酸和强碱及铵盐溶液。
密度约为3.6g/cm3。
熔点1100-1200℃，为两性氢氧化物。
主要用作玻璃和搪瓷的着色剂、制取其他钴化合物的原料，以及清漆和涂料的干燥剂。
[8]
通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液中用过量氢氧化钠溶液中和制得，主要反应如下：
CoCl2+2NaOH=Co(OH)2↓(粉红色沉淀)+2NaCl
CoSO4+2NaOH+=Co(OH)2↓(粉红色沉淀)+Na2SO4
3．氯化钴：
氯化钴（水合）是粉红色至红色结晶，无水物为蓝色。
微有潮解性，易溶
于水、乙醇、乙醚、丙酮和甘油。
用于分析试剂，湿度和水分的指示剂，氨吸收剂。
通常可用金属钴粉用稀盐酸分解成氯化钴溶液,再经蒸发结晶制得氯化钴晶体，主要反应如下：
Co+HCl=CoCl2+H2↑
4．硫酸钴：
玫瑰红色结晶。
脱水后呈红色粉末，溶于水和甲醇，微溶于乙醇。
用于陶瓷釉料和油漆催干剂，也用于电镀、碱性电池、生产含钴颜料和其它钴产品，还用于催化剂、分析试剂、饲料添加剂、轮胎胶粘剂、立德粉添加剂等。
通常可氧化钴为原料，用硫酸溶解后经蒸发结晶制得粉红色的硫酸钴晶体，主要反应如下：
CoO+H2SO4=CoSO4+H₂O
5．碳酸钴：
红色单斜晶系结晶或粉末。
相对密度4.13。
几乎不溶于水、醇、乙酸甲酯和氨水。
可溶于酸。
不与冷的浓硝酸和浓盐酸起作用。
加热400℃开始分解，并放出二氧化碳。
空气中或弱氧化剂存在下，逐渐氧化成碳酸高钴。
通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液中用碳酸钠钠溶液沉淀制得，主要反应如下：
CoCl₂ +Na₂CO₃=CoCO₃+2NaCl
6．草酸钴：
草酸钴性状为浅粉红色粉末，化学药品。
主要用作制氧化钴和金属钴的原料，也可用作制取其它钴化合物、钴有机催化剂、指示剂。
通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液中用草酸铵溶液沉淀制得，主要反应如下：(NH₄)₂C₂O₄+CoCl₂=CoC₂O₄+2NH4Cl
钴（Ⅲ）
1．氧化高钴
无机化合物，是钴的黑色氧化物，一般用于玻璃、陶磁制品的上彩，也就是知名的钴蓝色，此种特制钴蓝玻璃亦用于精细的玻璃加工业中做为滤光眼镜以去除热玻璃所发出的钠黄光，让操作员更能看清楚玻璃的细节。
通常可将碳酸钴或草酸钴在氧气中加热，进一步氧化得到，主要反应如下：4CoCO₃+O₂=2Co₂O₃+4CO₂
CoC₂O₄+O₂=Co₂O₃+CO₂+CO
2．氢氧化高钴
不溶于水和乙醇，溶于冷浓酸，主要用于制作钴盐。
通常可将氢氧化钠溶液加入高钴盐溶液，或由次氯酸钠与钴盐作用而得，主要反应如下：
4Co(OH)₂+O₂+2H₂O=4Co(OH)₃
2Co(OH)₂+NaClO+H₂O=2Co(OH)₃+NaCl
2Co(OH)₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂+6H₂O
配合物
1．氨配合物：Co(NH₃)₆3+
2．氰配合物：Co(CN)₆4-
3．硫氰配合物：Co(SCN)₄2-
4．羰基配合物：Co(CO)₄3-
5．硝基或亚硝基配合物：Co(NO₃)₄2-、Co(NO₂)₆3-6．钴配合物的异构现象 [11]
(a)键合异构：[Co(NH3)5Cl]Cl2
(b)配位异构：[Co(NO2)3(NH3)3]
(c)几何异构：[CoCl2(NH3)4]
(d)光学异构：[Co{(OH)2Co(NH3)4}3]Cl6。