结晶水合物如何得到无水化合物（巧用等质法解有关结晶水合物的计算）

溶液中有关析出结晶水合物的计算题，因其中的关系比较复杂，同学们常常搞不清这些错综复杂的关系，感觉困难很大，且常常出错，但若用等质法来解答这类题，就非常简单和方便。为了帮助同学们了解这一方法，今举例简介于后。

例1 欲配制50℃的25%的硫酸铜溶液1000克，问需胆矾多少克？若将此溶液蒸发掉100克水，温度降到10℃，问可析出多少克硫酸铜晶体？（10℃时溶解度为17.4克）

分析：此题可根据溶质在溶液酸制中，晶体析出前后无水硫酸铜质量不变列式求解。

解：（1）配制1000克25%的硫酸铜溶液需x克胆矾，

则胆矾中无水硫酸铜质量为：160x÷250克，

溶液中无水硫酸铜质量为：1000×25%。

由无水硫酸铜质量相等得：160x÷250=1000×25%。

解得：x =390.6（克）

（2）设降温到10℃时析出硫酸铜晶体y克，则其中含无水硫酸铜160y÷250为克，

剩余溶液中含无水硫酸铜为：

(1000-100-y)×17.4÷117.4克，

按无水硫酸铜质量相等得：

1000×25%=160y÷250y (1000-100-y)×17.4÷117.4

解得：y=237.1（克）

答：（略）

例2 向30℃的饱和硫酸铜溶液中加入10克无水硫酸铜，问可析出多少克硫酸铜晶体？（30℃时，硫酸铜溶解度为25克）

分析：向饱和硫酸铜溶液中加入无水CuSO4,由于形成结晶硫酸铜而使原溶液水量减少,又会从溶液中带出CuSO4,如此反复循环，最终达到平衡。若原溶液质量为m克，则其中含

无水CuSO4质量为 25m÷125克；

析出晶体x克中所含无水物质量为160x÷250克，

残留母液中含无水物质为(m 10-x)×25÷125克，

按照

m无水物 m原溶液中的无水物=m析出晶体中无水物 m母液中无水物

即可求解。

解：设原饱和溶液质量为m克，析出晶体质量为x克，则：

10 25m÷125=160x÷250 (m 10-x)×25÷125

解得：x =18.2（克）

答：（略）

例3 15℃时，某二价金属硫酸盐饱和溶液的百分比浓度为25%，今取足量此溶液，加入1克上述硫酸盐的无水物，析出3.15克含7个结晶水分子的水合物，试确定此无水盐的化学式。

分析：本题实际上是求无水盐中金属的原子量，用等质法，可根据：

1克无水盐 原溶液中的溶质=晶体中的溶质 母液中的溶质求解。

解：设原溶液为100克，二价金属的原子量为x，则：

1 100×25%=3.15×(96 x)÷(222 x) (100 1-3.15)×25%

解得：x =24（Mg）

∴该金属无水硫酸盐的化学式为MgSO4。

由上述几例讨论可见，等质法解答有关结晶水合物的计算，的确是很简便的。解题时只要紧紧抓住无水物质量在变化前后相等的关系，就能迅速地求得问题的解答。此法原理简单，思路明确，便于列方程，对于其它有关溶液的计算，都可归结为溶质变化的问题，都可用此方法。