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第一编 预备知识1

第1章 绪论1

1.1 化学的定义1

1.1.1 古代化学的产生与近代化学的建立1

1.1.2 现代化学的发展与应用2

1.1.3 化学研究的对象6

1.2 无机化学、分析化学的重要性6

1.2.1 无机化学、分析化学研究的对象7

1.2.2 无机化学、分析化学前沿领域7

1.3 分析方法简介8

1.3.1 分析方法的分类8

1.3.2 定量分析的一般程序9

1.3.3 滴定分析法10

1.4 定量分析中的误差与数据处理12

1.4.1 定量分析中的误差12

1.4.2 有限分析数据的统计处理16

1.4.3 有效数字及运算规则19

习题20

第2章 物质的状态22

2.1 气体22

2.1.1 理想气体与理想气体状态方程22

2.1.2 分压定律与分体积定律23

2.1.3 格拉罕姆气体扩散定律24

2.2 固体24

2.2.1 晶体和非晶体的特点24

2.2.2 晶体的熔化和液晶态26

2.3 液体与溶液27

2.3.1 液体的蒸发与凝固27

2.3.2 非电解质稀溶液的依数性28

2.3.3 胶体31

习题37

第二编 化学原理和化学分析方法39

第3章 化学反应基本原理39

3.1 化学反应中的能量关系40

3.1.1 基本概念40

3.1.2 热力学第一定律42

3.1.3 化学反应热的实验测定43

3.1.4 反应热的理论计算44

3.2 化学反应方向的判断50

3.2.1 自发过程50

3.2.2 影响化学反应方向的因素51

3.2.3 化学反应自发进行的判断方法——最终判据54

3.3 化学反应速率57

3.3.1 化学反应速率的定义及表示方法57

3.3.2 反应速率理论简介59

3.3.3 影响反应速率的因素62

3.4 化学平衡68

3.4.1 可逆反应与化学平衡68

3.4.2 平衡常数69

3.4.3 化学平衡的计算73

3.4.4 化学平衡的移动73

3.5 化学反应原理的应用78

3.5.1 化学平衡移动对矿物形成的影响78

3.5.2 合成氨过程的讨论79

习题80

第4章 酸碱平衡与酸碱滴定83

4.1 酸碱质子理论83

4.1.1 酸碱的定义83

4.1.2 酸碱的反应84

4.2 弱电解质的解离平衡85

4.2.1 一元弱酸和弱碱的解离平衡85

4.2.2 溶液的酸碱性86

4.2.3 同离子效应和盐效应86

4.2.4 多元弱酸的分步解离87

4.3 酸碱平衡中有关浓度的计算88

4.3.1 分布系数与分布曲线88

4.3.2 有关组分平衡浓度的计算89

4.4 溶液酸度的计算方法90

4.4.1 质子条件式91

4.4.2 溶液酸度的计算92

4.5 酸碱缓冲溶液94

4.5.1 缓冲溶液的缓冲原理94

4.5.2 缓冲容量与缓冲范围95

4.5.3 酸碱缓冲对的分类与选择95

4.5.4 缓冲溶液的计算与配制95

4.6 酸碱指示剂96

4.6.1 酸碱指示剂的概念96

4.6.2 指示剂的变色范围97

4.6.3 混合指示剂98

4.7 酸碱滴定的基本原理99

4.7.1 强碱滴定强酸或强酸滴定强碱99

4.7.2 强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱101

4.7.3 多元酸（或多元碱）、混合酸（混合碱）的滴定102

4.8 酸碱滴定方法104

4.8.1 酸碱标准溶液的配制与标定104

4.8.2 酸碱滴定法的应用104

习题106

第5章 沉淀溶解平衡与重量分析110

5.1 难溶电解质的溶解度和溶度积110

5.1.1 标准溶度积110

5.1.2 标准溶度积与溶解度的关系111

5.2 沉淀溶解平衡的移动111

5.2.1 沉淀的生成111

5.2.2 分步沉淀113

5.2.3 沉淀的溶解114

5.2.4 沉淀的转化115

5.3 沉淀滴定法115

5.3.1 莫尔法115

5.3.2 佛尔哈德法116

5.3.3 法扬思法117

5.4 重量分析法118

5.4.1 重量分析法的分类与特点118

5.4.2 重量分析对沉淀形和称量形的要求119

5.4.3 影响沉淀纯度的因素119

5.4.4 沉淀条件的选择122

5.4.5 重量分析法的应用123

习题124

第6章 氧化还原反应126

6.1 基本概念126

6.1.1 氧化数的定义及判断规则126

6.1.2 氧化还原的概念127

6.1.3 氧化还原反应方程式的配平128

6.2 电极电势129

6.2.1 原电池和电极电势129

6.2.2 电极电势的能斯特方程132

6.2.3 电池的电动势与反应的摩尔吉布斯函数的关系133

6.3 电极电势的应用133

6.3.1 比较氧化剂和还原剂的强弱133

6.3.2 判断氧化还原反应进行的方向134

6.3.3 判断氧化还原反应的进行限度135

6.3.4 测定和计算某些化学常数135

6.4 氧化还原反应的速率136

6.4.1 概述136

6.4.2 氧化还原反应速率的影响因素136

6.5 元素的标准电极电势图及其应用138

6.5.1 元素的标准电极电势图138

6.5.2 元素电势图的应用138

6.6 氧化还原滴定的基本原理139

6.6.1 条件电极电势139

6.6.2 氧化还原滴定指示剂141

6.6.3 氧化还原滴定曲线142

6.6.4 氧化还原滴定前的预处理143

6.7 氧化还原滴定法144

6.7.1 碘量法144

6.7.2 高锰酸钾法146

6.7.3 重铬酸钾法148

习题148

第7章 原子结构152

7.1 核外电子的运动状态与原子模型152

7.1.1 氢原子光谱和玻尔氢原子模型152

7.1.2 微观粒子的特性156

7.1.3 量子力学原子模型158

7.1.4 量子数162

7.2 核外电子排布与元素周期表164

7.2.1 原子轨道近似能级图164

7.2.2 屏蔽效应和钻穿效应166

7.2.3 多电子原子核外电子的排布168

7.2.4 原子的电子层结构与元素周期系171

7.3 元素基本性质的周期性172

习题177

第8章 化学键和分子结构180

8.1 离子键理论180

8.1.1 离子键的形成及特点180

8.1.2 离子键的强度181

8.1.3 离子的特征182

8.1.4 离子的特征对离子键强度的影响183

8.2 共价键理论184

8.2.1 现代价键理论184

8.2.2 杂化轨道理论186

8.2.3 价层电子对互斥理论189

8.2.4 分子轨道理论191

8.3 分子的极性与变形性194

8.3.1 分子的极性194

8.3.2 分子的偶极矩195

8.3.3 分子的变形性195

8.4 分子间作用力和氢键196

8.4.1 分子间作用力196

8.4.2 氢键197

8.5 离子极化和变形性198

8.5.1 离子极化198

8.5.2 离子的极化力198

8.5.3 离子的变形性198

8.5.4 离子的相互极化作用199

8.6 晶体结构199

8.6.1 晶体内部（微观）结构简介199

8.6.2 离子晶体及其性质200

8.6.3 金属晶体及其性质201

8.6.4 分子晶体与原子晶体203

习题204

第9章 配合物与配位平衡207

9.1 配合物的基本概念208

9.1.1 配合物的定义、组成208

9.1.2 配合物的命名和类型210

9.2 配合物的化学键理论214

9.2.1 价键理论214

9.2.2 晶体场理论219

9.3 配位平衡223

9.3.1 配合物的稳定常数和不稳定常数223

9.3.2 配位平衡的移动225

9.4 配合物的应用228

9.4.1 螯合物的稳定性228

9.4.2 配合物的具体应用228

9.5 配位滴定原理231

9.5.1 EDTA及其分析特性231

9.5.2 副反应系数和条件稳定常数233

9.5.3 金属指示剂240

9.5.4 滴定曲线243

9.5.5 干扰的消除245

9.6 配位滴定的方法和应用248

9.6.1 配位滴定的方法248

9.6.2 配位滴定的应用249

习题250

第10章 可见光吸光光度法252

10.1 分光光度法基本原理252

10.1.1 物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系252

10.1.2 朗伯-比尔定律253

10.1.3 偏离朗伯-比尔定律的原因255

10.2 可见光分光光度计256

10.2.1 光源256

10.2.2 单色器257

10.2.3 吸收池257

10.2.4 检测器257

10.2.5 结果显示记录系统257

10.3 显色反应及显色条件的选择258

10.3.1 显色反应及其选择258

10.3.2 显色剂258

10.3.3 显色条件的选择259

10.3.4 吸光度测量条件的选择260

10.4 比色法和分光光度法的应用262

10.4.1 微量组分测定的基本方法——标准曲线法263

10.4.2 高含量组分的测定——示差法264

10.4.3 多组分分析265

10.4.4 光度滴定265

习题266

第三编 元素知识269

第11章 s区元素269

11.1 s区元素通性270

11.1.1 s区元素的基本性质270

11.1.2 s区元素单质的物理性质270

11.1.3 s区元素的标准电极电势和单质的溶解反应271

11.2 s区单质的还原性272

11.2.1 概述272

11.2.2 s区单质与氧的反应273

11.2.3 s区单质与氢的反应273

11.2.4 s区单质与水的反应273

11.3 s区元素的化合物273

11.3.1 氧化物和氢氧化物的性质273

11.3.2 常见盐类277

习题280

第12章 p区元素282

12.1 p区元素性质简论282

12.1.1 p区元素通性282

12.1.2 卤族元素概述283

12.1.3 氧族元素概述284

12.1.4 氮族元素概述285

12.1.5 碳族元素概述285

12.1.6 硼族元素概述286

12.2 p区元素单质的结构、性质和用途288

12.2.1 卤素单质的结构、物理性质和用途288

12.2.2 氧气和臭氧289

12.2.3 碳、硅、锗、锡、铅的结构、物理性质及用途291

12.3 p区元素单质及化合物的氧化还原性292

12.3.1 典型元素的标准电极电势图292

12.3.2 单质的氧化还原性294

12.3.3 化合物的氧化还原性297

12.4 氢化物和含氧酸的酸性313

12.4.1 电子密度313

12.4.2 氢化物的酸碱性313

12.4.3 含氧酸的性质315

12.5 盐类的性质317

12.5.1 盐类的溶解性317

12.5.2 盐类的水解319

12.5.3 含氧酸盐的热稳定性321

习题321

第13章 ds区元素324

13.1 ds区元素概述324

13.1.1 铜族元素概述324

13.1.2 锌族元素概述325

13.2 ds区金属单质的物理性质及用途326

13.2.1 铜族单质的物理性质及用途326

13.2.2 锌族单质的物理性质及用途327

13.3 ds区元素单质及化合物的氧化还原性327

13.3.1 ds区元素单质的还原性327

13.3.2 ds区元素典型化合物的氧化还原性329

13.4 ds区元素氧化物和氢氧化物的碱性及稳定性330

13.4.1 铜、银的氧化物和氢氧化物330

13.4.2 氧化锌和氢氧化锌331

13.5 ds区元素常见配合物332

13.5.1 Cu（Ⅰ）配合物332

13.5.2 Cu（Ⅱ）配合物332

13.5.3 Ag（Ⅰ）配合物333

13.5.4 Zn的配合物333

13.5.5 Hg的配合物333

13.6 ds区元素盐的溶解性、稳定性和用途334

13.6.1 铜盐334

13.6.2 银盐335

13.6.3 锌盐336

13.6.4 汞盐337

习题338

第14章 d区元素341

14.1 d区元素概述341

14.1.1 过渡元素原子的特征342

14.1.2 单质的物理性质342

14.1.3 金属活泼性343

14.1.4 氧化数344

14.1.5 非整比化合物344

14.1.6 化合物的颜色344

14.1.7 配位性和催化性345

14.1.8 磁性346

14.1.9 金属原子簇化合物346

14.2 d区元素单质的物理性质及应用346

14.2.1 钛、锆、铪、？346

14.2.2 钒、铌、钽、？347

14.2.3 铬、钼、钨、？347

14.2.4 锰族单质348

14.2.5 铁系和铂系单质348

14.3 d区元素单质及化合物的氧化还原性349

14.3.1 单质的还原性349

14.3.2 重要化合物的氧化还原性350

14.4 d区元素水合氧化物的酸碱性360

14.4.1 d区元素最高氧化态水合氧化物的酸碱性360

14.4.2 多酸及其应用361

14.5 d区元素配合物的性质361

14.5.1 铬（Ⅲ）配合物361

14.5.2 铁、钴、镍的配合物362

习题364

第四编 前沿简介367

第15章 无机化合物的制备与分析367

15.1 无机合成的基本原则367

15.2 单质的制备368

15.2.1 金属单质的制备368

15.2.2 非金属单质的制备368

15.3 无机化合物的制备369

15.3.1 非金属氢化物的制备369

15.3.2 碱和碱性氧化物的制备370

15.3.3 酸和酸性氧化物的制备370

15.3.4 盐的制备371

第16章 稀土元素化学简论372

16.1 稀土元素的发现372

16.2 稀土原子结构与元素性质373

16.2.1 稀土原子结构373

16.2.2 稀土元素性质374

16.3 稀土元素的提取376

16.4 稀土元素的应用377

16.4.1 稀土合金377

16.4.2 稀土催化剂377

16.4.3 稀土材料378

16.4.4 稀土元素在医学上的应用379

16.4.5 稀土微肥与饲料380

第17章 生物无机化学简论381

17.1 生命元素的定义及分类381

17.2 生命元素的生物功能382

17.3 生命元素的生理功能与人体健康384

17.3.1 常量元素的生理功能与人体健康384

17.3.2 微量元素的生理功能与人体健康386

第18章 无机新材料简介392

18.1 先进陶瓷392

18.1.1 压电陶瓷392

18.1.2 敏感陶瓷393

18.1.3 导电陶瓷395

18.1.4 生物陶瓷396

18.2 新型玻璃398

18.2.1 光导纤维399

18.2.2 微晶玻璃400

18.3 无机高分子物质402

18.3.1 均链无机高分子物质402

18.3.2 杂链无机高分子物质403

第19章 化学分离方法408

19.1 沉淀分离法408

19.1.1 利用无机沉淀剂分离408

19.1.2 利用有机沉淀剂分离409

19.1.3 共沉淀的分离与富集410

19.1.4 提高沉淀分离选择性的方法410

19.2 溶剂萃取分离法411

19.2.1 萃取分离的基本原理411

19.2.2 萃取类型和萃取条件的选择413

19.2.3 溶剂萃取在分析化学中的应用414

19.3 离子交换分离法415

19.3.1 离子交换树脂的类型、结构和性能415

19.3.2 离子交换反应和离子交换树脂的亲和力417

19.3.3 离子交换分离操作技术418

19.3.4 离子交换分离法的应用418

19.4 色谱法418

19.4.1 柱色谱419

19.4.2 纸色谱420

19.4.3 薄层色谱421

19.5 挥发与蒸馏分离法422

附录423

附录A 标准热力学数据（298.15 K）423

附录B 弱电解质的解离常数（298.15 K）425

附录C 一些难溶电解质的溶度积（298.15 K）426

附录D 标准电极电势（298.15 K）427

附录E 常见配离子的稳定常数和不稳定常数（298.15 K）429

附录F 标准键能（298.15 K）430

附录G 一些重要的物理常数431

附录H 元素周期表432

参考文献434