如何求水合盐的化学式

水合盐是一种盐，它的晶体把固定数目的水分子锁进自身的结构里，这就是结晶水。蓝色的硫酸铜(II)晶体是最经典的例子，写作 CuSO₄·5H₂O，其中的点表示「与……结合」，而 5 告诉你每一个盐的化学式单位都带着五个水分子。

考题几乎总是同一道：给你一组加热实验的质量，要你求出那个数目，通常叫作 x。这份指南展示方法，以及那些能拿到分数的实验细节。

题目背后的道理

当你温和地加热水合盐时，结晶水会以水蒸气的形式被赶走，留下无水（不含水的）盐。所以加热时失去的质量就是水的质量，而剩下的质量就是无水盐的质量。

如果你能把这两个质量各自换算成摩尔，摩尔之比就直接给了你 x。它其实就是换了件衣裳的实验式方法：你可以在我们的质量百分比组成页面看到这个母技能。

五步法

1. 记录加热前水合盐的质量。
2. 加热到质量恒定。 加热、冷却、再称，重复直到质量不再变化，这就是所有水都已跑掉的证据。
3. 算出两个质量： 无水盐就是最终质量；失去的水是初始质量减去最终质量。
4. 各自换算成摩尔。 无水盐的摩尔 = 它的质量 ÷ 它的摩尔质量；水的摩尔 = 水的质量 ÷ 18。
5. 把两者都除以较小的那个数，得到 1 : x 的比例。那个 x 就是化学式里水分子的数目。

第 4 步你会用到无水盐的摩尔质量，所以要把那个技能练扎实，在摩尔质量里操练它。

算例一：水合硫酸铜(II)

**把 25.0 g 水合硫酸铜(II)加热到质量恒定，剩下 16.0 g 白色的无水硫酸铜(II)。求其化学式。

**（Ar：Cu = 64，S = 32，O = 16，H = 1）

• 无水 CuSO₄ 的质量 = 16.0 g。失去的水的质量 = 25.0 − 16.0 = 9.0 g。
• CuSO₄ 的摩尔质量 = 64 + 32 +（4 × 16）= 160。CuSO₄ 的摩尔 = 16.0 ÷ 160 = 0.1 mol。
• H₂O 的摩尔 = 9.0 ÷ 18 = 0.5 mol。
• 比例 CuSO₄ : H₂O = 0.1 : 0.5 = 1 : 5。
• 化学式：CuSO₄·5H₂O。

算例二：求硫酸镁的 x

**一份 4.92 g 的水合硫酸镁 MgSO₄·xH₂O，加热到质量恒定后剩下 2.40 g 无水 MgSO₄。求 x。

**（Ar：Mg = 24，S = 32，O = 16，H = 1）

• 失去的水的质量 = 4.92 − 2.40 = 2.52 g。
• MgSO₄ 的摩尔质量 = 24 + 32 +（4 × 16）= 120。MgSO₄ 的摩尔 = 2.40 ÷ 120 = 0.02 mol。
• H₂O 的摩尔 = 2.52 ÷ 18 = 0.14 mol。
• 比例 MgSO₄ : H₂O = 0.02 : 0.14 = 1 : 7，所以 x = 7，这盐就是 MgSO₄·7H₂O。

数字比第一个例子零碎，但那五个步骤并没有变。除以较小的值，比例就出来了。

考官看重的实验要点

计算只是题目的一半；试卷三与结构题也会考实验。要温和地加热盐，并让坩埚的盖子留出一条小缝，这样晶体才不会溅出去、把你的最终质量拉低。

关键是，你必须加热到质量恒定，加热、在干燥器里冷却、称量，然后再加热再称，直到两次读数一致。如果你太早停下，就还有一部分水留着，水的质量看起来偏小，你的 x 就会偏低。

在干燥器里冷却也很重要，因为热的无水盐会把空气里的水分重新吸回来。你可以在我们的实验中心里，把这个加热实验和其他实验放在一起看。

常见错误

三种错误造成了大多数丢分。第一，把水的质量除以了错误的数字，水永远是 18，所以用 18，而不是 16 或 20。

第二，第 4 步用了水合盐而不是无水盐的摩尔质量；剩下的是无水盐，所以要把它的质量和它的摩尔质量配着用。第三，随意地对比例四舍五入，1 : 4.9 应当化为 1 : 5，所以要相信干净的实验数字，而不是硬凑一个值。

水合盐题目属于摩尔概念的一部分，你可以在摩尔概念里完整复习。

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