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2019-2020年高考化學主干核心知識一輪復習 專題九 非金屬元素及其化合物教案 新人教版 【命題趨向】 1．《考試大綱》中對非金屬元素及化合物這塊內(nèi)容可分成二部分來理解。第一部分是鹵素等典型的非金屬元素的化合物；第二部分是其它非金屬元素（如氫、氧、硫、氮、磷、碳和硅等）的化合物。每年的化學高考試題中往往都要考查到典型非金屬元素及其化合物。 2．元素化合物知識的考查往往跟元素周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等基礎理論內(nèi)容相綜合。最后階段的復習中要注意元素化合物知識跟基礎理論內(nèi)容的綜合應用，提高解決學科內(nèi)綜合問題的能力。 3．《考試大綱》中有多條類似于“以為例，了解（或理解、掌握）”的內(nèi)容敘述，如：以硫酸為例，了解化工生產(chǎn)化學反應原理的確定。初步了解原料與能源的合理利用、“三廢處理”與環(huán)境保護以及生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟效益問題等等。對這些內(nèi)容的要注意理解實質(zhì)，達到“舉一反三”的要求。在這些內(nèi)容往往是高考命題的重點。 4．元素化合物知識復習中要注意相似、相近內(nèi)容的總結(jié)歸納。如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物，它們在性質(zhì)有相似之處也有相異點。高考命題時常會把這種關系編入試題中。近幾年的高考試題中這種趨向比較明顯，值得大家重視。 5．重視元素化合物知識跟化學實驗的綜合。近幾年的實驗試題，都是以元素化合物性質(zhì)為落點。估計近幾年內(nèi)這種命題趨向不會有太大的變化。 【主干知識整合】 一、鹵族元素 1．氯元素的知識網(wǎng)絡 2．次氯酸、漂白粉的性質(zhì) HClO分子的結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl（氧處于中心），所以電子式為。次氯酸、次氯酸鈣等有多方面的性質(zhì)，經(jīng)常用到以下幾方面性質(zhì)： HClO是一種弱酸，與碳酸比較電離能力有如下關系：H2CO3>HClO>HCO3-， 請分析下列反應： 少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO 氯氣通入碳酸氫鈉溶液中： Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO （2）ClO-是一種弱酸的酸根離子，能發(fā)生水解反應：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸鈣溶液顯堿性。 若遇到鐵鹽、鋁鹽易發(fā)生雙水解：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO （3）HClO和ClO-都具有強氧化性，無論酸性、堿性條件下都可以跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物等發(fā)生氧化還原反應，但不能使品紅溶液褪色。如： 硫酸亞鐵溶液遇漂白粉：2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO 漂白粉遇亞硫酸酸鹽：ClO-+SO32-=Cl-+SO42- （4）HClO見光易分解：2HClO2HCl+O2↑ （5）次氯酸鈣中的Ca2+、ClO-可以表現(xiàn)出一些綜合性質(zhì)。如少量二氧化碳通入次氯鈣溶液中： Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 注意理解二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉分別跟次氯酸鈣溶液反應的差異： Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO 3．分清萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍。 萃取和分液是物質(zhì)分離的重要方法之一, 分液適用于分離互不相溶的兩種液體，而萃 取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點和解決問題的關鍵。 二、碳族元素 1．碳、硅及化合物的聯(lián)系網(wǎng)絡 2．CO2與NaOH溶液反應的分析 CO2通入NaOH溶液的反應與CO2氣體通入量有關。當CO2通入少量時生成Na2CO3， 當CO2通入過量時生成NaHCO3，CO2通入量介于兩者之間，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推斷產(chǎn)物時一定要注意CO2與NaOH之間量的關系。 3．Na2CO3溶液中滴加鹽酸的過程分析 在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先轉(zhuǎn)化為HCO3-，再滴加鹽酸HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3，不穩(wěn)定分解為CO2。 4．CO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析 可用反證法：如能產(chǎn)生沉淀，則反應的化學方程式為：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。 因CaCO3溶于鹽酸，故反應不能發(fā)生。因為CO2只有通入中性或堿性溶液才能產(chǎn)生CO32-，并同時產(chǎn)生部分H+，若原溶液無法消耗這部分H+，則不利于CO2轉(zhuǎn)化為CO32-，也就無法與Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2與CO2反應生成沉淀，就必須加入部分堿溶液中和CO2與H2O反應而產(chǎn)生的H+。同理，該思維方式適用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。 5．不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑與Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓相混淆 前者是工業(yè)制玻璃的反應式之一，是在高溫條件下發(fā)生的反應，而后者是在水溶液中發(fā)生的反應。若交換條件，兩者均不發(fā)生反應。 三、氧族元素 1．氧及其化合物相互聯(lián)系 2．硫及其化合物相互聯(lián)系 （1）掌握常見物質(zhì)的俗名、組成、用途，防止張冠李戴 本章中出現(xiàn)的物質(zhì)俗名比較多，有些名稱之間又特別容易混淆，如冰晶石和重晶石、 芒硝和硝石、大蘇打和蘇打或小蘇打等，還有名目繁多的礬鹽。這些雖屬識記性的知識，但也應做到在理解的基礎上進行記憶，注意它們的性質(zhì)和用途，對記憶其化學組成有幫助。同時要及時歸納和比較，以便清楚地區(qū)別它們。 （2）熟悉有關各種價態(tài)的硫元素性質(zhì)及轉(zhuǎn)化 牢固掌握各種代表物性質(zhì)及它們之間的知識網(wǎng)絡和反應原理，就可避免死搬硬套。對 于框圖型等推斷題，也要善于找“題眼”，挖掘題中隱含的提示，注意對題設條件的充分應用，盡量縮小范圍。推斷時不僅要關注網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，還要注意題干提供的不起眼的信息，如顏色、狀態(tài)、式量、用途等都可能成為突破的切入口。 （3）二氧化硫和氯氣的漂白性 SO2和Cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現(xiàn)象不同。氯氣的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有強氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復原來的顏色。 而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物， 褪色后在一定的條件下又能恢復原來的顏色。如： 四、氮族元素 1．氮、磷及其化合物間的轉(zhuǎn)化關系 2．氨水顯弱堿性的理解 氨氣溶于水形成氨水，氨水少部分電離出OH-、NH4+，所以氨水具有弱堿性。注意以 下兩點： ①氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分別可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水 中滴加Ag+溶液開始出現(xiàn)沉淀AgOH，繼續(xù)滴加沉淀即溶解生成銀氨溶液； ②氨水遇酸、酸性氧化物可以成鹽，又根據(jù)氨水與酸的量關系分別得到正鹽和酸式鹽。如：用氨水吸收少量二氧化硫的離子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是錯誤的。 3．NO、O2被水吸收的分析 NO、O2被水吸收實質(zhì)上發(fā)生如下反應：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO還可以繼續(xù)氧化，生成NO2再溶于水，這是一個循環(huán)反應。如無任何氣體剩余，最終產(chǎn)物應為HNO3，恰好反應的量的關系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，實際反應中可以有NO或O2剩余，但不能兩者兼有之。 4．氮可以形成多種氧化物 NO2可以與水反應生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判斷方法。NO2與溴蒸氣不能用濕潤的KI淀粉試紙檢驗。 5．NO3-在酸性溶液中具有強氧化性：可以將Fe2+氧化為Fe3+、SO32-氧化為SO42-，將I-、Br-、S2-氧化為I2、Br2、S。 6．檢驗NH4+離子：可加入燒堿溶液后，必須加熱，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，否則不一定有NH3放出。 【典例精析】 1．多原子分子氰（CN）2、硫氰（SCN）2和（OCN）2的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，故稱它們?yōu)閿M鹵素。它們可以生成酸和鹽（見下表，表中X代表F、Cl、Br或I）。 鹵素 氰 硫氰 ① “單質(zhì)” X2 （CN）2 （SCN）2 （OCN）2 酸 HX HCN ② HOCN 鹽 KX KCN KSCN ③ （1）在表中①②③空格處應分別填寫_______、_______、_______。 （2）完成下列反應的化學方程式或離子方程式。 ①（CN）2和KOH溶液反應的化學方程式為：______________。 ②已知陰離子的還原性強弱為：Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。試寫出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反應的離子方程式： _________________________________。 【解析】此題主要考查“運用已學知識進行類推思維的能力”。解題時可用熟知的Cl2、HCl、KCl等物質(zhì)作參照物。由還原性Br—（CN）2>（SCN）2，因而可判斷（CN）2只能與KSCN反應，不能與NaBr反應，亦即由物質(zhì)的氧化性和還原性的強弱，可以判斷氧化還原反應能否發(fā)生。 【答案】（1）氧氰 HSCN KOCN （2）①（CN）2+2KOH====KCN+KOCN+H2O ②（CN）2+2SCN－====2CN－+（SCN）2 2．常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反應：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列說法正確的是（ ） A．H2O2的氧化性比Fe3+強，其還原性比Fe2+弱 B．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降 C．在H2O2分解過程中， Fe2+和Fe3+的總量保持不變 D．H2O2生產(chǎn)過程要嚴格避免混入Fe2+ 【解析】結(jié)合A、B兩個方程式根據(jù) 氧化性、還原性強弱比較規(guī)律：得 H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性， H2O2的還原性>Fe2+的還原性，A錯；2H2O2＝2H2O+O2↑，分解過程中，F(xiàn)e2+作催化劑，溶液pH值不變，B錯，H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化劑，所以總量不變。因為Fe2+可導致H2O2分解，所以H2O2生產(chǎn)過程要避免混入Fe2+，D正確?！敬鸢浮緾D 3．物質(zhì)的量之比為2：5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應結(jié)束后鋅 沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是（ ） A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5 【解析】 設2molZn參與反應，因Zn無剩余，則最終生成了2molZn(NO3)2，顯然含有4molNO3－ ，這部分是沒有參與氧化還原反應的HNO3，根據(jù)得失電子守恒有：2n(Zn)=n(HNO3)4，則n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被還原?！敬鸢浮緼 4．最新研究表明：NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情。病 毒學研究同時證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。下列敘述正確的是（ ） A．NO是一種紅棕色的氣體 B．常溫常壓下，NO不能與空氣中氧氣直接化合 C．含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的物質(zhì)的量相等 D．NO易溶于水，不能用排水法收集 【解析】NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集。常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。 【答案】C 5．下列說法都正確的是（ ） ① 江河入?？谌侵薜男纬赏ǔＥc膠體的性質(zhì)有關 ② 四川災區(qū)重建使用了大量鋼材，鋼材是合金 ③ “鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱點解質(zhì) ④ 太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置 ⑤ 常用的自來水消毒劑有氯氣和二氧化氮，兩者都含有極性鍵 ⑥ 水陸兩用公共汽車中，用于密封的橡膠材料是高分子化合物 A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥ 【解析】根據(jù)膠體的性質(zhì)①正確；鋼材是鐵和碳的合金，②正確；“鋇餐”是硫酸鋇，但硫酸鋇是強電解質(zhì)，因為盡管硫酸鋇是難溶物但溶于水的部分確實完全電離的 ③錯；硅元素位于周期表第三周期第ⅣA主族，是處于金屬與非金屬的交界處，④正確；氯氣是由非極性鍵組成的單質(zhì)，⑤錯；橡膠是高分子化合物，⑥正確?！敬鸢浮緽 6．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗： （1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生 （2）第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol （3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是 （ ） A．K+一定存在 B．100mL溶液中含0.01mol CO32- C．Cl-可能存在 D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在 【解析】加入NaOH溶液加熱后有氣體產(chǎn)生，說明溶液中含NH4+；加足量BaCl2溶液后有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中含CO32-或SO42-或CO32-、SO42-均有，經(jīng)鹽酸洗滌、干燥后，沉淀部分溶解，故CO32-、SO42-均有。因溶液中含CO32-、SO42-，故不含Mg2+、Ba2+；從實驗（3）可見，溶液中含SO42-0.01mol，含CO32-0.02mol，從實驗（2）得知，溶液中含NH4+0.04mol，故應還最少含K+0.02mol，Cl-可能存在也可能不存在。 【答案】AC 7．A、B、C是在中學化學中常見的三種化合物,它們各由兩種元素組成,甲、乙是兩種單質(zhì).這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關系: 據(jù)此判斷： (1)在A、B、C這三種化合物中,必定含有乙元素的是 .(用A、B、C字母填寫) (2)單質(zhì)乙必定是 (填"金屬"或"非金屬"),其理由是 . (3)單質(zhì)乙的分子式可能是 ,則化合物B的分子式是 . 【解析】(1) 根據(jù)題意，可轉(zhuǎn)化為如下三個反應① 甲 ＋ 乙→A，② 甲＋B→ A + C, ③A + B→乙 ＋ C，由①可知化合物A中一定含有乙元素，由②A中含乙元素，一定來源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。 (2) 由③ 看出，該反應一定是氧化還原反應，乙為單質(zhì)，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一個顯正價，另一個顯負價。在中學化學中只有非金屬元素顯負價，因而乙一定是非金屬元素。 (3) 單質(zhì)乙可能是S，B的化學式H2S，A的化學式為SO2，因此可寫出下列反應關系： 也可認為乙是N2，也可以寫出如下反應關系： 【專題訓練】 1．常見的污染物分為一次污染物和二次污染物。二次污染物是排人環(huán)境中的一次污染物在物理化學因素或微生物作用下，發(fā)生變化所生成的新污染物。如反應2NO＋O2＝NO2中，二氧化氮為二次污染物。下列三種氣體：①硫化氫②二氧化硫③汽油，其中能生成二次污染物的是(　　) A．①②　 B．②③　 C．①③　 D．全部都是　　 2．(10年)除去下列括號內(nèi)雜質(zhì)的試劑或方法錯誤的是（ ） A．HNO3溶液(H2SO4)，適量BaCl2溶液，過濾 B．CO2（SO2），酸性KMnO4溶液、濃硫酸，洗氣 C．KNO3晶體(NaCl)，蒸餾水，結(jié)晶 D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸餾 3．下列說法正確的是（ ） ①電解質(zhì)溶液導電過程屬于化學變化 ②稀有氣體不活潑的原因是它們原子的最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ③FeC12、Fe(OH)3、NO都能通過化合反應來制取 ④SiO2是制造光導纖維的材料 A．②④ B．①④ C．①③④ D．②③ 4．硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0mL 0.100 molL-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL（標準狀況下）Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl－離子，則S2O32－將轉(zhuǎn)化成（ ） A．S2－ 　　　 　B．S 　　　　　 C．SO32－　　 　　D．SO42－ 5．標準狀況下H2S和O2混合氣體100mL，經(jīng)點燃后反應至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復到原來狀況時體積為10mL，該10mL氣體可能是 （ ） A．H2S、SO2　 B．O2　 C．H2S　 D．SO3　 6．在氯化鋇溶液中通人SO2，溶液仍澄清；若將氯化鋇溶液分盛兩試管，一支加硝酸，另一支加燒堿溶液，然后再通人SO2，結(jié)果兩試管都有白色沉淀，由此得出的結(jié)論合理的是(　　) A．氯化鋇有兩性　 B．兩支試管中的沉淀均是亞硫酸鋇 C．SO2有還原性，水溶液有酸性 D．升高pH使SO2水溶液中SO32-濃度降低 7．（10年）下列判斷正確的是 （ ） A．測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量時，灼燒至固體發(fā)黑，測定值小于理論值 B．相同條件下，2mol氫原子所具有的能量小于1mol氫分子所具有的能量 C．0.1mol/L的碳酸鈉溶液的pH大于0.1mol/L的醋酸鈉溶液的pH D．1L1mol/L的碳酸鈉溶液吸收S02的量大于1Lmol/L硫化鈉溶液吸收SO2的量 8．將22.4 g鐵粉逐漸加入到含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中，反應生成的氣體的物質(zhì)的量（x）隨消耗鐵粉的物質(zhì)的量（y）變化關系中正確的是（ ） 9．（xx海南）“碳捕捉技術”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示（部分條件及物質(zhì)未標出）。 下列有關該方法的敘述中正確的是（ ） A.能耗大是該方法的一大缺點 B.整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用 C.“反應分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾 D.該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品 10. A是一種白色晶體，它與濃NaOH溶液共熱，放出無色氣體B。用圓底燒瓶收集干燥的B。按圖所示裝置儀器，擠壓滴管的膠頭時，可以得到藍色噴泉；A與濃H2SO4反應，放出無色氣體C。用圓底燒瓶收集干燥的C，仍按圖所示裝置儀器，擠壓滴管的膠頭時，可以得到紅色噴泉。 (1)A的化學式是____________。 　　(2)可用于除去B中水分的干燥劑是____________。收集氣體B的方法是___________。 (3)收集氣體C的方法是____________。 11．用下列裝置連接成一套測定水的組成的實驗裝置。 (1)所用裝置的連接順序是____________。 (2)裝置C的作用是______，若不用C，測得的氫、氧質(zhì)量比會________(偏高或偏低)。 (3)測量數(shù)據(jù)如下，則水中氫和氧的質(zhì)量比為____________。 (4)如果在停止加熱的同時就停止通氫氣，并拆開裝置，則測定結(jié)果氫與氧的質(zhì)量比________。(偏高或偏低) 高 實驗前 實驗后 氧化銅和玻璃管質(zhì)量 M1 M3 氯化鈣和U形管質(zhì)量 M2 M4 12．(10年)某化學興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進行實驗。 （1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是 ，其中發(fā)生反應的化學方程式為 ； （2）實驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是 、 ，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是 和 ；裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為 ； （3）裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象 ； （4）尾氣可采用 溶液吸收。 14．（10年）洗車安全氣囊是行車安全的重要保障。當車輛發(fā)生碰撞的瞬間，安全裝置通電點火使其中的粉末分解釋放出大量的氮氣形成氣囊，從而保護司機及乘客免受傷害。為研究安全氣囊工作的化學原理，取安全裝置中的粉末進行實驗。經(jīng)組成分析，確定該粉末僅Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解。經(jīng)檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸。取13.0g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮氣和單質(zhì)乙，生成的氮氣折合成標準善下的體積為6.72L。單質(zhì)就在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另和一種單質(zhì)。化合物丙與空氣接觸可轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。請回答下列問題： （1）甲的化學式為 ，丙的電子式為 。 （2）若丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，則反應的化學方程式為 。 （3）單質(zhì)乙與紅棕色粉末發(fā)生反應的化學方程式為，安全氣囊中紅棕色粉末的作用是 。 （4）以下物質(zhì)中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是 。 A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO （5）設計一個實驗方案，探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分（不考慮結(jié)晶水合物） 。