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许多物质从水溶液里析出晶体时，晶体里常含有一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水。含有结晶水的物质叫做结晶水合物。 水合物含一定量水分子的固体化合物。水合物中的水是以确定的量存在的，例如五水硫酸铜CuSO₄的水合物的组成为CuSO₄·5H₂O。水合物中的水有几种不同的结合方式:一种是作为配体，配位在金属离子上，称为配位结晶水;另一种则结合在阴离子上，称为阴离子结晶水。由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，即Cu(H₂O)42+;另一个水分子则结合在硫酸根上。一个水分子通过氢键与硫酸根中的氧原子相连接的
结晶水合物
Crystalline hydrate
许多物质从水溶液中结晶析出时，晶体里常结合有一定数目的水分子。
例如:硫酸铜从水溶液中结晶析出时，所形成的晶体的化学式为CuSO₄·5H₂O，硫酸钠从水溶液中结晶析出时，所形成的晶体的化学式为Na₂SO₄·10H₂O。 我们把含有结晶水的物质叫做结晶水合物。
下面我们来看看比较常见的结晶水合物及它们的俗名和它们的化学式:
芒硝十水合硫酸钠Na₂SO₄·10H₂O
绿矾七水合硫酸亚铁FeSO₄·7H₂O
明矾十二水合硫酸铝钾 KAl(SO₄)₂·12H₂O
泻盐七水合硫酸镁MgSO₄·7H₂O
皓矾七水合硫酸锌ZnSO₄·7H₂O
胆矾五水合硫酸铜CuSO₄·5H₂O
生石膏二水合硫酸钙CaSO₄·2H₂O
熟石膏一水合二硫酸钙 2CaSO₄·H₂O
晶体里所含的结晶水一般都不很稳定，加热时，容易失去。
实验现象:蓝色的硫酸铜晶体受热后失去结晶水，变成白色无水硫酸铜粉末。
在无色硫酸铜粉末中滴入少量水，白色粉末变成蓝色晶体，并有明显的放热现象。
我们可以根据上面的实验的原理来检验水的存在。
有的结晶水合物在室温和干燥的空气里，能自动失去部分或全部结晶水，这种现象叫做风化(Efflorescence)。例如，在室温时，碳酸钠晶体(Na₂CO₃·10H₂O)放在干燥的空气中，会逐渐失去结晶水而变成粉末。有的晶体能自动吸收空气中的水蒸气，而在表面逐渐形成溶液，这种现象叫做潮解(Deliquescent)。例如，氯化钙和氢氧化钠固体在空气中都很容易潮解。但也有些物质的晶体里不含结晶水，如食盐、硝酸钾晶体等。
许多无机盐类化合物都可以吸收环境中的水或水汽，形成带有结晶水的化合物(简称水合物)，一种无机盐分子能够与多少个水分子结合成水合物，这些水合物的稳定性如何，主要由其所在环境中水的蒸气压、温度及无机盐自身的组成结构等因素决定。
当无机盐的种类一定，温度一定时，结晶水的数目主要由环境中水的蒸气压所决定。例如，在25℃的恒温下，硫酸铜在水的蒸气压低于107Pa的环境下不会形成水合物。当环境中水的蒸气压达到107Pa时，开始形成一水合物，无水硫酸铜晶体与其一水合物的晶体共存。如果水的蒸气压略高于107Pa，只要有足够的时间，所有的无水硫酸铜晶体都将转变成它的一水合物;反之，若低于107Pa，则所有的一水合物都会失去其结晶水。显然化合物中的结晶水是与环境中的水汽处于动态平衡之中。
加大水的蒸气压，当达到747Pa时，开始形成带三个结晶水的水合物，这时硫酸铜的一水合物与三水合物平衡共存。继续增大水的蒸气压，一水合物将不再存在。当增大到1 040Pa时开始出现五水合物，此时为五水合物与三水合物共存。当水的蒸气压高于1 040 Pa时，体系中只有五水合物一种晶体存在。
当温度升高时，水分子的动能增加，结晶水冲破晶格束缚的倾向增大，回到晶格中去的倾向减小，所以硫酸铜的结晶水数目就会减少。为了保持一定数目的结晶水，要求体系中水的蒸气压更高一些。由表2-6可以看出，为了保持硫酸铜以一水合物的状态存在，在25℃下只需要107~747 Pa的水蒸气压，而在50℃时则需要600~4 120 Pa。反过来，如果想以生成结晶水的方法"吸收"掉体系中的水分，从而达到除水的目的，则温度越低越好。因为生成相同数目的结晶水，在较低温度下可使体系内水的蒸气压更低一些，即体系内残余的游离态水分子更少一些。
这不仅和阳离子有关，还和阴离子有关，温度也有关系，既结晶水合物的稳定性，如SO4^2-有时带结晶水,如胆矾,有时不带结晶水,如明矾。
K+一般不带结晶水,Na+往往带结晶水,如它们的碳酸盐,盐所带的结晶水的数目和温度有关,在34℃以下,带10个结晶水,以上就以无水盐的形式从饱和溶液中析出.而胆矾在较大的温度范围内稳定,所以,在可能的温度范围内,从饱和溶液析出的都是含5个结晶水的盐。
注意:结晶水合物是纯净物，因为每个分子所带的水分子个数相同，分子的组成固定，分子与水有强烈的相互作用，可视为水合分子为新分子。如胆矾CuSO₄·5H₂O，从化学式看，有CuSO₄和H₂O，似乎是混合物，孰不知CuSO₄和H₂O不是简单地混合，而是二者之间有强烈的相互作用，按照一定的质量比化合CuSO₄+5H₂O=CuSO₄·5H₂O)成新物质--一胆矾，因此CuSO₄·5H₂O是纯净物。
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH...
是配合物，铜离子结合氯离子后，还剩两对孤对电子，与水结合，由于四水合铜离子是蓝色，而此处氯离子配合能力较强，因此，这也是CuCl2溶液中铜离子显绿色，而且氯离子浓度越大绿色越重的原因。
甲醇钠溶液可以脱去氯化钙的结晶水,甲醇钠与水反应,生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化钙溶液共同碳化，可以除去钙离子，剩余的氯化钠不像氯化钙那样有非常大的沸点升高，则蒸馏有机物料的过程容易实现。 中试工厂由多...
在过渡金属的水合物中，相同组成的水合物往往由于其中的水分子的结合方式不同而使其性质发生变化。例如无水三氯化铬呈红紫色;其水合物为暗绿色晶体，实验式为CrCl₃·6H₂O。经实验证明，6个水分子中只有4个水分子和2个氯离子作为配体与铬离子结合在内界〔Cr(H₂O)₄Cl₂]+，不论在晶态或在水溶液中均稳定存在，因此，这种水合物的结构式可写成[Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O。如将暗绿色晶体的溶液冷却至0℃以下并通入氯化氢气体，则析出紫色晶体，其结构式为[Cr(H₂O)6]Cl₃。将紫色晶体的溶液用乙醚处理并通以氯化氢气体，就析出一种淡绿色晶体，其结构式为〔Cr(H₂O)5Cl]Cl₂·H₂O。
水也可以不直接与阳离子或阴离子结合而依一定比例存在于晶体内，在晶格中占据一定的部位。这种结合形式的水称为晶格水，一般含有12个水分子。有些晶形化合物也含水，但无一定比例。例如沸石和其他硅酸盐矿物。一些难溶的金属氢氧化物实际上也是水合物。
气体水合物在蓄冷空调中的应用现状
气体水合物在蓄冷空调中的应用现状
基于气体水合物这种新型蓄冷工质在蓄冷空调中的应用现状,从蓄冷原理、蓄冷工质的选择、促晶技术等方面,对气体水合物作在蓄冷空调中应用是否可行进行了技术分析,并提出了目前技术存在的问题和今后研究的方向。
天然气水合物的环境效应
天然气水合物的环境效应
矿物岩石地球化学通报 ?综 述? Bulletin of Mineralogy ,Petrology and Geochemistry Vol. 23 No. 2 ,2004 Apr. 收稿日期 :2003211206 收到 ,2004201206改回 基金项目 :中国科学院南海海洋所创新领域前沿项目 (lyqy200312)资助 ,中央级科研院所社会公益研究专项资金项目 (2001D1A50041)资助 第一作者简介 :王淑红 (1977 —) ,女 ,在读博士生 ,海洋环境地球化学专业 1E2mail :wshhsbq @scsio1ac1cn1 天然气水合物的环境效应 王淑红1 ,宋海斌2 ,颜 文1 1. 中国科学院 南海海洋研究所和广州地球化学研究所 边缘海地质重点实验室 ,广州 510301 ; 2. 中国科学院 地质与地球物理研究所 ,北京 100101 摘 要 :天然气
判断物质是否属纯净物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看实质。
例如：“冰和水的混合物”其实不是混合物而是纯净物，因为冰和水都是由水分子构成的；又如“纯盐酸”，则是混合物而不是纯净物。因盐酸是氯化氢的水溶液，当然是混合物。像这类似是而非的习题，在解答时要特别小心；以免误入圈套。
结晶水合物是纯净物吗
是。结晶水合物（如胆矾CuSO₄·5H₂O，从化学式看，有CuSO₄和H₂O，似乎是混合物，孰不知CuSO₄和H₂O不是简单地混合，而是二者之间有强烈的相互作用，按照一定的质量比化合CuSO₄ 5H₂O=CuSO₄·5H₂O）成新物质——一胆矾，因此CuSO₄·5H₂O是纯净物。
两种单质的化合产物一定是纯净物吗
不一定是。如果我们能找到一个反面的例子来说明，那结论就出来了。像碳的燃烧，其生成物可能是CO₂，可能是CO，也可能是CO₂和CO的混合物。
聚合物是纯净物吗
不是。虽然聚合物一般是由相同的单体聚合得到的，但是聚合得到的分子链所含单体的数目不同，即聚合度不同（n的值不同），如聚乙烯-[-CH₂-CH₂-]n-中，不同的链中，n值可能不同，一般视作是不同的分子。
由同一种元素组成的物质是纯净物吗
不一定是。例如臭氧（O₃）和氧气（O₂），混合在一起，它们都是由氧元素组成的，但并不是纯净物，必须是“同一物质”才能是纯净物。
环氧长春碱leurosine: einlc}iir}sine $Z称洛诺生。八个结晶水合物为白色结.错(由乙睛或甲醇'卜析出)，熔点2U2--2U5}(分解)，旋光度乞。〕矜十7z0f氯仿)。其硫酸盐熔点2:i8一242r`,(分解)，旋光度[a」合一8 .3'(ip醇)。为叫噪一二氢A}1}噪衍生的二聚型生物碱。植物来源有夹竹桃科植物长春花( Vi、二。。。L.)的叶、剑状长春花(CathnrarttF.us lanceusy的根和叶等具有抗癌和降血糖作用:对小鼠淋巴细胞白血病、艾氏腹水庇有抑制作川:其硫酸钦1'一泛用7几临床
三水铝石（Gibbsite）Al(OH)3三水铝石是铝的氢氧化物结晶水合物，在铝土矿中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小，晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状，一般为白色，有玻璃光泽，如果含有杂质则发红色。它们主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物。 化学组成为Al(OH)3﹑晶体属单斜晶系P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石(bayerite)和诺三水铝石(nordstrandite)成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。以矿物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓于1822年命名。晶体结构与水镁石相似，由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成﹐只是Al3 不占满夹层中的全部八面体空隙，仅占据其中的2/3。三水铝石的晶体一般极为细小，呈假六方片状，并常成双晶，通常以结核状﹑豆状﹑土状集合体产出。白色，或因杂质染色而呈淡红至红色。玻璃光泽﹐解理面显珍珠光泽。底面解理极完全。摩斯硬度2.5～3.5﹐比重2.40。三水铝石主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物﹐是红土型铝土矿的主要矿物成分。但也可为低温热液成因。俄罗斯南乌拉尔的兹拉托乌斯托夫斯克的热液脉中产出有达5厘米大小的晶体。
铝土矿（晶体化学）理论组成(wB%)：Al2O365.4，H2O34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga，Fe2O3可达2%，Ga2O3可达0.006%。此外，常含杂质CaO、MgO、SiO2等。
单斜晶系：a0=0.864nm，b0=0.507nm，c0=0.972nm；Z=8。晶体结构与水镁石相似，属典型的层状结构。不同者是Al3仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙，因为Al3具有比Mg2高的电荷，故以较少的Al3数即可平衡OH-的电荷。
斜方柱晶类：C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状，极少见。主要单形：平行双面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。
物理性质：白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。偏光镜下，无色。二轴晶。Ng=1.587，Nm=Np=1.566。
产状与组合：主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中，经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石（140~200℃）；随着变质程度的增高，可转变为刚玉。
纯净物做题技巧