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第31讲水

水的组成)【考点梳理】电解水实验(1)现象:通电后,两个电极表面出现_____,一段时间后,正极与负极的气体体积比约为_____。(2)气体检验:用__________检验____极管中的气体,发现木条燃烧更旺,证明此气体是_____;用___________检验___极管中的气体,发现该气体能燃烧,产生______色火焰,证明此气体是_______。(3)实验结论:水在通电的条件下生成______和______(化学方程式为__________________),说明水是由___元素和____元素组成的,同时也证明了在化学变化中______可分,而_____不可再分。化学变化的本质是_____分成______,_______重新组合。分类一水的组成、性质及污染)气泡1∶2燃着的木条正氧气燃着的木条负淡蓝氢气氢气氧气2H2O2H2↑+O2↑氢氧分子原子分子原子原子【活学活用】1.通过分析实验结果推断物质的组成,是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法,电解水实验装置如图所示。(1)根据实验中只生成氢气和氧气,确定了水是由_______________组成的,得出此结论的依据是(2)已知相同状况下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推求出水分子组成中_________________为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2O。(3)写出此实验中发生反应的化学方程式:________________。氧元素和氢元素__质量守恒定律(或化学反应前后元素的种类不变)__。氢原子与氧原子个数比2H2O2H2↑+O2↑【考点梳理】1.水的物理性质2.水的化学性质(1)在通电时能发生_____反应。化学方程式:2H2O2H2↑+O2↑。(2)常温下与某些________反应。例:SO3+H2O===H2SO4。水的主要物理性质和化学性质)颜色_无__色沸点(标准状况下)__100_℃__气味_无__味凝固点__0_℃__状态常温常压下__液态__水的异常现象__4_℃__时密度最大分解氧化物【活学活用】2.(2012·杭州)杭州市的自来水由于增设了加臭氧(O3)和加活性炭两道处理程序,水质处于全国大城市优秀水平。根据以上报道,人们得出的下列结论中,符合科学道理的是()A.杭州市的自来水属于纯净物B.杭州市自来水的物理、化学性质就是水的物理、化学性质C.加臭氧和加活性炭都是利用它们的化学性质来净化水质D.以上水处理过程中,水分子的化学性质不变D树立节约用水的意识)【考点梳理】淡水资源短缺的原因:(1)可以利用的___________;(2)人类生活、生产的用水量______;(3)水体______。【活学活用】3.通过化学课的学习,成语“细水长流”可理解为()A.在家用细细的长流水洗衣服或刷牙B.节约每一滴水,形成“细水长流”的水资源利用观念C.地球淡水储量丰富,可供人类永久使用D.水龙头漏水可让其“细水长流”,方便使用淡水很少增加污染B【考点梳理】1.水污染主要来源:工业生产中的________排放;________的任意排放;农业生产中____________的滥用等。2.水污染的危害:污染水源;氮、磷元素过多造成___________________,形成“水华”和“赤潮”。3.水污染的防治措施:控制污水的任意排放,对污水进行净化处理,改善用水制度,研究无污染绿色新工业,合理、科学施用化肥和农药等。知道水体污染与防治方法)“三废”生活污水农药、化肥水体的富营养化【活学活用】4.(2014·台州)2013年底,浙江省委、省政府发出了“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的五水共治动员令。下列做法与“五水共治”行动相符合的是()A.围湖造田B.随意倾倒生活垃圾C.及时拧紧水龙头D.工业废水直接排入河流5.(2013·安徽)2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源,大力建设生态文明”。下列说法正确的是()A.保护水资源,禁止使用化肥、农药B.利用沉降的方法,将硬水转化成软水C.工业废渣的任意排放,不会污染水体D.城市浇花,使用喷灌、滴灌技术CD【考点梳理】1.______法:加入絮凝剂,如______________等。2.______法:把不溶于液体的固态物质跟液体分离开的一种方法。3.______法:利用液体里各成分的______不同而进行分离的方法。【活学活用】6.自来水厂对天然水进行人工净化的过程中,通常不会采用()A.电解B.吸附C.过滤D.消毒7.用右图所示的简易净水器处理浑浊的河水,下面分析正确的是()A.净水器能杀菌消毒B.净化后的水属于纯净物C.活性炭的主要作用是吸附D.净水器能将硬水变为软水水的净化方法)沉淀明矾、活性炭过滤蒸馏沸点AC【考点梳理】1.溶液:一种或几种以上物质分散到另一种物质里形成______________的混合物。2.悬浊液:_____________悬浮在______里形成的混合物,如泥水、石灰浆等。悬浊液又称________。3.乳浊液:____________分散到______里形成的混合物,如石油的原油、牛奶等。4.溶液、悬浊液、乳浊液及其特征的比较分类二悬浊液、乳浊液、溶液)溶液的特征)均一、稳定固体小颗粒液体悬浮液液体小液滴液体

浊液

悬浊液乳浊液溶液

不同点

概念固体小颗粒悬浮在液体里形成的物质小液滴分散到液体里形成的物质一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物均一性不均一、浑浊、不透明不均一、浑浊、不透明均一,一般为透明溶液(但可能有颜色),各部分性质相同稳定性不稳定,久置后出现分层(沉淀)不稳定,久置后出现分层稳定,只要温度不变,不蒸发溶剂就不会出现沉淀或分层现象举例泥浆、血液牛奶、肥皂水糖水、汽水、饮料相同点都是混合物

【活学活用】8.溶液和悬浊液、乳浊液的本质区别是()A.是否无色、透明B.是否均一、稳定C.是否是混合物D.是否分层9.溶液在日常生活中应用广泛。下列对溶液的有关说法正确的是()A.溶液都是无色、透明的液体B.溶液中只能有一种溶质C.溶液中各部分密度不同D.溶液中各部分性质相同BD【考点梳理】1.溶液中溶质质量分数是_____质量与______质量之比。2.溶质质量分数表示的意义是每100份质量的_溶液__中含有______的质量。【活学活用】10.溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,对其意义理解不正确的是()A.100g水中溶解有10g氢氧化钠B.10g溶液中含有1g氢氧化钠C.溶液中溶质质量与溶剂质量的比为1∶9D.把5g氢氧化钠固体溶解在45g水中,可制成10%的氢氧化钠溶液溶质质量分数的意义)分类三溶质的质量分数)溶质溶液溶质A【考点梳理】1.溶质的质量分数=×100%2.溶液的质量=_______的质量+______的质量=______的体积×溶液的密度=溶质的质量÷___________________3.m=ρV【活学活用】11.一种抗生素为粉末状固体,每瓶含0.5g,注射时应配成质量分数为20%的溶液,则使用时每瓶至少需加入蒸馏水()A.1.5mLB.2mLC.3mLD.4mL溶液中溶质质量分数的计算)溶质溶剂溶液溶质的质量分数B【考点梳理】1.常用的仪器:_________、烧杯、_______、量筒、胶头滴管、药匙等。2.实验步骤:a._____;b._____;c.______;d.装瓶。【活学活用】12.结合配制100g质量分数为6%的H2O2溶液的实验,回答下列问题。(1)计算:需要质量分数为30%的H2O2溶液____g;(2)量取:若量取所需水时俯视读数,其他操作均正确,则配制出的稀溶液的质量分数_____(填“大于”“等于”或“小于”)6%;(3)混匀:将准确量取的H2O2溶液和水倒入______(填写一种仪器名称)中,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀;(4)装入棕色瓶中,贴好标签,密封保存在阴凉处。按要求配制一定质量分数的溶液)托盘天平玻璃棒计算称量溶解20大于烧杯【重点提示】水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染。防治水污染的措施:控制污水的任意排放;对污水进行净化处理;改善用水制度;研究无污染的绿色新工业;合理科学施用化肥农药等。【例1】淡水资源紧缺的原因之一是人类的生产、生活造成的水污染。某城镇生产、生活区的分布如图所示。河流中A、B、C三处某次水样抽测结果如下表所示。专项一水体污染与防治)请根据上述信息回答下列问题:(1)为了减少硫酸厂废水对河水的污染,要选用一种廉价的物质进行处理,你选择的物质是_______(填化学式)。(2)C处水草疯长,鱼虾几乎绝迹,主要原因是河水中的________、P两种元素含量过高。(3)你认为在A、B、C三处中,最适合作自来水厂取水点的是_______。【点拨】防治水体污染是当前社会问题和中考热点问题,工业废水的净化,生活用水的净化处理,合理施用农药、化肥,禁用含磷洗衣粉等,是防治水体污染的有效措施。【答案】地点项目ABCpH6451L水中溶解的氧气0.011g0.007g0.003g(1)Ca(OH)2(2)N(3)A1.(2013·台州)地理中国栏目报道:广西某地最近突然出现了一条“变色河”,该河大多河段清澈见底,唯独在靠河岸某处呈黄褐色;不久之后,该处黄褐色会逐渐消褪,却又在较远的河中央开始出现。(1)据此推测:水发黄是河岸边黄土中的矿物质溶解其中的缘故,则该矿物质离子可能是___;A.Cu2+B.Fe3+C.NH4+D.Ca2+(2)经专家调查,是菱形褐色物大量繁殖导致了河水变色。这条“变色河”出现的原因可能是_____。A.村民生活污水直接排放B.农民过度施用含N、P等的化肥C.长期在河岸边堆放黄土A.BAB【重点提示】在配制一定质量分数的溶液时,无论稀释还是浓缩,在计算时,一定要建立起前后不变的量,找到等量关系。溶液的配制包括计算、称量和溶解三个步骤。【例2】配制150g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,下列操作会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是()A.称量时药品和砝码放反了B.称取氯化钠的质量为7.0gC.量取溶剂时,俯视量筒读数D.把配制好的溶液倒入试剂瓶时有部分溅出专项二配制一定溶质质量分数的溶液)【点拨】配制溶质质量分数一定的溶液,导致所配溶液溶质质量分数偏大的原因有溶质质量称多了或溶剂量少了。A项称量时药品和砝码放反只会导致所称溶质质量减少,故A项错误;配制150g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液需氯化钠的质量为150g×5%=7.5g>7.0g,氯化钠称少了,B项错误;用量筒量取溶剂时,俯视量筒读数会使实际量取的溶剂偏少,所配溶液溶质质量分数偏大,C项正确;把配制好的溶液倒入试剂瓶时有部分溅出,不会影响所配溶液溶质质量分数的大小,D项错误。【答案】C2.小红在实验室欲配制一定质量分数的食盐溶液。(1)B仪器的名称是______,上面的仪器中除B、E外,她必须选用的仪器还有(填字母编号)_____;(2)E的作用是_____;配制的步骤可以概括为计算、称量和量取、_____、装瓶。烧杯DG搅拌溶解探究溶液的配制)【例1】某学校化学兴趣小组用NaCl固体(含有杂质CaO)来配制一定质量分数的NaCl溶液,实验的流程图如下:请回答:(1)写出适量HCl加入到溶液B中所发生反应的化学方程式为(2)操作2的名称是_____,在溶液A中加入过量碳酸钠的目的是______________________________________。(3)若要配制100g质量分数为10%的氯化钠溶液,除了用到天平、烧杯、量筒外,还需用到的玻璃仪器是________,其作用是_____________。

Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑NaOH+HCl===NaCl+H2O。过滤充分除尽溶液中的氢氧化钙玻璃棒搅拌加快溶解【点拨】(1)除某溶液中的杂质时所加除杂试剂一定要过量,以便把溶液中的杂质除完,但最后还需要把所加试剂也除完,不能引入新的杂质。(2)根据过滤操作的适用范围及除杂时所加试剂的原理分析,把碳酸钠加入A溶液中后,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,要把碳酸钙除去,可以用过滤的方法,所加碳酸钠一定要足量,以便把A中的氢氧化钙除完。(3)还需要用到玻璃棒,用它搅拌加快溶解。【答案】(1)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑NaOH+HCl===NaCl+H2O(2)过滤充分除尽溶液中的氢氧化钙(3)玻璃棒搅拌加快溶解某同学用固体氯化钾配制8%的氯化钾溶液,实验室现有:①托盘天平;②量筒;③烧杯;④玻璃棒;⑤酒精灯等仪器,请按要求回答下列问题:(1)配制100g质量分数为8%的氯化钾溶液,所需氯化钾的质量为___g。(2)用托盘天平称量所需的氯化钾。托盘天平调节平衡后,接下来的操作应该是___(填字母)。A.先在左盘纸片上加氯化钾,后在右盘纸片上加砝码B.先在右盘纸片上加砝码,后在左盘纸片上加氯化钾(3)配制溶液过程中,上述仪器不需要的是___(填序号)。(4)该同学将配制好的溶液装入试剂瓶中,请你帮助他在如图所示的标签内填写好标签的内容。名称:____________质量分数:________8B⑤KCL溶液8%【常见误区】1.过滤只能除去水中不溶性的杂质,不能除去溶解在水中的杂质;而吸附既能除去一些溶解在水中的杂质,又能除去水中一些不溶性的固体小颗粒,吸附的过程是一个物理变化过程。2.天然水的净化过程一般从简单净化到较复杂的净化依次进行,这样净化效果更理想。通常过程为:净置沉淀―→过滤―→吸附―→消毒杀菌―→生活用水。3.配制后的溶液溶质质量分数比实际偏小的原因可能是:①量取液体时仰视读数了;②砝码和药品位置放颠倒了;③配制溶液所用烧杯不干燥等。【例2】实验室要配制50g10%的氯化钠溶液,其中操作方法不正确的是()A.计算所需氯化钠的质量为5g,水的体积为45mLB.在托盘天平左盘加5g砝码,然后在右盘添加氯化钠至天平平衡,再将氯化钠倒入烧杯中C.用50mL量筒量取45mL水,倒入上述烧杯中D.用玻璃棒搅拌,使氯化钠完全溶解【错解】此题易错选A。【点拨】配制50g10%的氯化钠溶液,通过计算需要溶质5g,水45g;在用天平进行称量时,注意左物右码。【答案】B考点跟踪突破31第二单元配合物的形成和应用课程标准导航1.了解人类对配合物结构认识的历史。2.知道简单配合物的基本组成和形成条件。3.掌握配合物的结构与性质之间的关系。4.认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。新知初探自学导引自主学习(2)配位键:共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键。配位键可用A→B形式表示,A是_________________的原子,叫做电子对给予体,B是____________________的原子叫接受体。(3)形成配位键的条件提供孤电子对接受孤电子对①有能够提供_______________的原子,如______________等。②另一原子具有能够接受__________的空轨道,如___________________________等。孤电子对N、O、F孤电子对Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+想一想1.在水溶液中,Cu2+与氨分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2+的呢?2.配位化合物(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水,得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为_______________________,它的外界为__________,内界为________________,中心原子为______,配位体为_______分子,配位数为_______。(3)配合物的同分异构体:含有两种或两种以上配位体的配合物,若配位体在____________________不同,就能形成不同几何构型的配合物,如Pt(NH3)2Cl2存在______和______两种异构体。硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]2+Cu2+NH34空间的排列方式顺式反式想一想2.顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化学式相同,它们的性质也相似吗?提示:不同,由于结构不同,所以其化学性质不相同。二、配合物的应用1.在实验研究中,人们常用形成配合物的方法来检验__________、分离物质、定量测定物质的组成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的现象为:_________________________________。产生的配合物是____________________。金属离子先生成沉淀,然后沉淀再溶解[Ag(NH3)2]OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的现象:____________________________。产生的配合物是______________。2.在生产中,配合物被广泛用于________、______、___________、___________领域。3.生命体中的许多金属元素都以配合物形式存在。4.配合物在医疗方面应用也很广泛。5.模拟生物固氮也与配合物有关。有血红色溶液出现Fe(SCN)3染色电镀硬水软化金属冶炼自主体验1.配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子的配位数是()A.2 B.3C.4 D.5解析:选C。配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子是Zn2+,配位体是NH3,配位数是4。2.下列不能形成配位键的组合是()A.Ag+、NH3 B.H2O、H+C.Co3+、CO D.Ag+、H+解析:选D。配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道,A、B、C三项中,Ag+、H+、Co3+能提供空轨道,NH3、H2O、CO能提供孤电子对,所以能形成配位键,而D项Ag+与H+都只能提供空轨道,而无法提供孤电子对,所以不能形成配位键。3.下列不属于配离子的是()A.[Ag(NH3)2]+ B.[Cu(CN)4]2-C.[Fe(SCN)6]3- D.MnO-4解析:选D。MnO-4无配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.[Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3]C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Co(NH3)5Cl]Cl2解析:选B。在配合物中,内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离;内界和外界之间以离子键相结合,在溶液中能够完全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水中均电离产生Cl-,而B项无外界离子,不能电离。要点突破讲练互动探究导引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。提示:配离子指配合物的内界,中心原子指提供空轨道的原子或离子,要点一配合物的组成和结构配位体指提供孤电子对的分子或离子,配位数是配位体的总个数,配位原子指配位体中提供孤电子对的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配离子为[Pt(NH3)4Cl2]2+,中心原子是Pt4+,配位体是NH3、Cl-,配位数为6,配位原子为N和Cl。探究导引2配离子[Ag(NH3)2]+是如何形成的?提示:配离子[Ag(NH3)2]+是由Ag+和NH3分子反应生成的,由于Ag+空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道,接受2个NH3分子提供的孤电子对,形成直线形的[Ag(NH3)2]+,该过程图示如下。

要点归纳1.配合物的组成内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键。外界:与内界电荷平衡的相反离子。有些配合物不存在外界,如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外,有些配合物是由中心原子与配位体构成,如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的结构配位数杂化轨道类型空间构型结构示意图实例2sp直线形[Ag(NH3)2]+[Cu(NH3)2]+配位数杂化轨道类型空间构型结构示意图实例4sp3正四面体形[Zn(NH3)4]2+[ZnCl4]2-dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2-[Cu(NH3)4]2+6sp3d2(d2sp3)正八面体[AlF6]3-[Co(NH3)6]3+即时应用1.化学家维多克·格利雅因发明了格氏试剂(RMgX)而荣获诺贝尔化学奖。RMgX是金属镁和卤代烃反应的产物,它在醚的稀溶液中以单体形式存在,并与二分子醚络合,在浓溶液中以二聚体存在,结构如下图:上述2种结构中均存在配位键,把你认为是配位键的用“→”在结构图中标出。解析:配位键是由孤电子对与空轨道形成的,Mg最外层有两个电子,可以与R、X形成离子键,而O原子中存在孤电子对,所以两个O(C2H5)2可以与Mg形成配位键。在二聚体中,同理,一个Mg与R、X相连,则另外一个X和O(C2H5)2,则与Mg形成配位键。答案:要点二配合物的性质探究导引现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。提示:在[Co(NH3)6]Cl3中Co3+与6个NH3分子配合成[Co(NH3)6]3+,3个Cl-都是外界离子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3+与5个NH3分子和1个Cl-配合成[Co(NH3)5Cl]2+,只有两个Cl-是外界离子。由于配合物中内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。不难看出,相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl-数是不同的,我们可以利用这一点进行鉴别。要点归纳1.配合物的颜色:当简单离子形成配合物时,其性质往往有很大的差异,颜色发生改变就是一种常见的现象,多数配离子都有颜色,如[Fe(SCN)6]3-为血红色、[Cu(NH3)4]2+为深蓝色、[Cu(H2O)4]2+为蓝色、[CuCl4]2-为黄色、[Fe(C6H6O)6]3-为紫色等等。我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成,如Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成配位数为1~6的硫氰合铁(Ⅲ)配离子,这种配离子的颜色是血红色的,反应如下:Fe3++nSCN-====[Fe(SCN)n]3-n,实验室通常用这一方法检验铁离子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水,如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的这一性质,可将一些难溶于水的物质如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影过程中,未曝光的AgBr常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解,反应的化学方程式为:AgBr+2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。金和铂之所以能溶于王水中,也是与生成配合物的溶解性有关,反应式为:Au+HNO3+4HCl====H[AuCl4]+NO↑+2H2O,3Pt+4HNO3+18HCl====3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O。配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结构有关,如顺式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和颜色等性质有一定的差异,其中顺式[Pt(NH3)2Cl2]为极性分子,根据相似相溶原理,它在水中的溶解度较大,具体情况见前面的表格。3.配合物的稳定性:配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定.当作为中心原子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配位体的性质有关。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,血红素就失去了输送氧气的功能,从而导致人体CO中毒。即时应用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3+的配位数为6,H2O和Cl-均可作配位体,H2O、Cl-和Cr3+有三种不同的连接方式,形成三种物质:一种呈紫罗兰色、一种呈暗绿色、一种呈亮绿色。将它们配成相同物质的量浓度溶液,各取相同体积的溶液,向其中分别加入过量的AgNO3溶液,完全反应后,所得沉淀的物质的量之比为3∶2∶1。(1)请推断出三种配合物的内界,并简单说明理由;(2)写出三种配合物的电离方程式。解析:CrCl3·6H2O的中心原子Cr3+的配位数为6,H2O和Cl-均可作配位体,则其化学式可表示为:[Cr(H2O)6-nCln]Cl3-n·nH2

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