Co₃O₄可应用于磁性材料等领域，实验室利用乙酸钴晶体[Co（CH₃COO）₂•4H₂O）]制备Co₃O₄的步骤如下：
Ⅰ、将乙酸钴晶体配制成溶液X，缓慢滴加（NH₄）₂CO₃溶液，30℃水浴加热一段时间。
Ⅱ、将混合液高压密封加热到160℃，得到含碱式碳酸钴晶体的浊液。
Ⅲ、制备碱式碳酸钴晶体。
Ⅳ、将碱式碳酸钴晶体在空气中煅烧得Co₃O₄产品。
【资料卡片】：
①碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇，易溶于温水，常压下高于30℃开始分解。
②+2的Co易被空气中的氧气氧化为+3。
（1）步骤1中配制的“溶液X”为100g溶质质量分数为17.7%的乙酸钴溶液，则需乙酸钴晶体的质量为

24.9

24.9

g,溶解时，玻璃棒的作用是

搅拌，加快溶解速率

搅拌，加快溶解速率

。
（2）30℃水浴的装置如图所示，温度计应置于

b

b

处（填“a”或“b”）。

（3）步骤Ⅱ中加热时采用高压密封的目的分别是

高压是防止生成的碱式碳酸钴分解

高压是防止生成的碱式碳酸钴分解

、

密封是防止+2价钴被空气中的氧气氧化

密封是防止+2价钴被空气中的氧气氧化

。
（4）步骤Ⅲ中由步骤Ⅱ的浊液制备碱式碳酸钴的主要步骤有：冷却至室温，

过滤

过滤

→用蒸馏水洗涤→用乙醇洗涤→低温干燥。“用乙醇洗涤”优点是

便于快速低温干燥

便于快速低温干燥

，这是利用了乙醇的

挥发性

挥发性

。
（5）Co₃O₄中钴元素既有+2价又有+3价，若改写为mCo₂O₃•nCoO，则m：n为

1：1

1：1

。
（6）步骤Ⅳ煅烧碱式碳酸钴过程中发生的反应方程式为：6[2CoCO₃•3Co（OH）₂•H₂O]+5O₂

煅烧

10Co₃O₄+12CO₂↑+24H₂O
①乙酸俗称醋酸，化学式为CH₃COOH。试分析在由乙酸钴晶体制备碱式碳酸钴的过程中钴元素的化合价

不变

不变

（填“升高”或“不变”或“降低”）。
②若在煅烧时通入的氧气过多，则会使产品中钴元素的质量分数

偏低

偏低

（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。
③将钴粉末在温度不高于890℃的空气中焙烧氧化，也可制得四氧化三钴，写出反应的方程式

2Co+2O₂

不高于

890

℃

Co₃O₄

2Co+2O₂

不高于

890

℃

Co₃O₄

。