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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74

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82

4.1 酸碱质子理论82

4.1.1 酸碱的定义82

4.1.2 酸碱的反应83

4.2 弱电解质的解离平衡84

4.2.1 一元弱酸和弱碱的解离平衡84

4.2.2 溶液的酸碱性85

4.2.3 同离子效应和盐效应85

4.2.4 多元弱酸的分步解离86

4.3 酸碱平衡中有关浓度的计算87

4.3.1 分布系数与分布曲线87

4.3.2 有关组分平衡浓度的计算88

4.4 溶液酸度的计算方法89

4.4.1 质子条件式89

4.4.2 溶液酸度的计算91

4.5 酸碱缓冲溶液93

4.5.1 缓冲溶液的缓冲原理93

4.5.2 缓冲容量与缓冲范围94

4.5.3 酸碱缓冲对的分类与选择94

4.5.4 缓冲溶液的计算与配制94

4.6 酸碱指示剂95

4.6.1 酸碱指示剂的概念95

4.6.2 指示剂的变色范围96

4.6.3 混合指示剂97

4.7 酸碱滴定的基本原理98

4.7.1 强碱滴定强酸或强酸滴定强碱98

4.7.2 强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱100

4.7.3 多元酸或多元碱、混合酸混合碱的滴定101

4.8 酸碱滴定方法103

4.8.1 酸碱标准溶液的配制与标定103

4.8.2 酸碱滴定法的应用103

习题105

第5章 沉淀溶解平衡与重量分析109

5.1 难溶电解质的溶解度和溶度积109

5.1.1 标准溶度积109

5.1.2 标准溶度积与溶解度的关系110

5.2 沉淀-溶解平衡的移动110

5.2.1 沉淀的生成110

5.2.2 分步沉淀112

5.2.3 沉淀的溶解113

5.2.4 沉淀的转化114

5.3 沉淀滴定法114

5.3.1 莫尔法114

5.3.2 佛尔哈德法115

5.3.3 法扬思法116

5.4 重量分析法117

5.4.1 重量分析法的分类与特点117

5.4.2 重量分析对沉淀形和称量形的要求118

5.4.3 影响沉淀纯度的因素118

5.4.4 沉淀条件的选择121

5.4.5 重量分析的应用122

习题123

第6章 氧化还原反应125

6.1 基本概念125

6.1.1 氧化数的定义及判断规则125

6.1.2 氧化还原的概念126

6.1.3 氧化还原反应方程式的配平127

6.2 电极电势128

6.2.1 原电池和电极电势128

6.2.2 电极电势的能斯特方程131

6.2.3 电池的电动势与反应的摩尔吉布斯函数的关系132

6.3 电极电势的应用132

6.3.1 比较氧化剂和还原剂的强弱132

6.3.2 判断氧化还原反应进行的方向133

6.3.3 判断氧化还原反应的进行限度134

6.3.4 测定和计算某些化学常数134

6.4 元素的标准电极电势图及其应用135

6.4.1 元素的标准电极电势图135

6.4.2 元素电势图的应用135

6.5 氧化还原滴定的基本原理137

6.5.1 条件电极电势137

6.5.2 氧化还原滴定指示剂138

6.5.3 氧化还原滴定曲线139

6.5.4 氧化还原滴定前的预处理140

6.6 氧化还原滴定法141

6.6.1 碘量法141

6.6.2 高锰酸钾法143

6.6.3 重铬酸钾法145

习题145

第7章 原子结构149

7.1 核外电子的运动状态与原子模型149

7.1.1 氢原子光谱和玻尔氢原子模型149

7.1.2 微观粒子的特性153

7.1.3 量子力学原子模型155

7.1.4 量子数159

7.2 核外电子排布与元素周期表161

7.2.1 原子轨道近似能级图161

7.2.2 屏蔽效应和钻穿效应163

7.2.3 多电子原子核外电子的排布165

7.2.4 原子的电子层结构与元素周期系168

7.3 元素基本性质的周期性169

习题174

第8章 化学键和分子结构177

8.1 离子键理论177

8.1.1 离子键的形成及特点177

8.1.2 离子键的强度178

8.1.3 离子的特征179

8.1.4 离子的特征对离子键强度的影响180

8.2 共价键理论181

8.2.1 现代价键理论181

8.2.2 杂化轨道理论183

8.2.3 价层电子对互斥理论186

8.2.4 分子轨道理论188

8.3 分子的极性与变形性191

8.3.1 分子的极性191

8.3.2 分子的偶极矩192

8.3.3 分子的变形性192

8.4 分子间作用力和氢键193

8.4.1 分子间作用力193

8.4.2 氢键194

8.5 离子极化和变形性195

8.5.1 离子极化195

8.5.2 离子的极化力195

8.5.3 离子的变形性195

8.5.4 离子的相互极化作用196

8.6 晶体结构196

8.6.1 晶体与非晶体196

8.6.2 离子晶体及其性质198

8.6.3 金属晶体及其性质199

8.6.4 分子晶体与原子晶体201

习题202

第9章 配合物与配位平衡205

9.1 配合物的基本概念206

9.1.1 配合物的定义、组成206

9.1.2 配合物的命名和类型208

9.2 配合物的化学键理论212

9.2.1 价键理论212

9.2.2 晶体场理论217

9.3 配位平衡221

9.3.1 配合物的稳定常数和不稳定常数221

9.3.2 配位平衡的移动223

9.4 配合物的应用226

9.4.1 螯合物的稳定性226

9.4.2 配合物的具体应用226

9.5 配位滴定原理229

9.5.1 EDTA及其分析特性229

9.5.2 副反应系数和条件稳定常数231

9.5.3 金属指示剂238

9.5.4 滴定曲线241

9.5.5 干扰的消除243

9.6 配位滴定的方法和应用245

9.6.1 配位滴定的方法245

9.6.2 配位滴定的应用247

习题247

第10章 可见光吸光光度法250

10.1 分光光度法基本原理250

10.1.1 物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系250

10.1.2 朗伯-比耳定律251

10.1.3 偏离朗伯-比耳定律的原因253

10.2 可见光分光光度计254

10.2.1 光源254

10.2.2 单色器255

10.2.3 吸收池255

10.2.4 检测器255

10.2.5 结果显示记录系统255

10.3 显色反应及显色条件的选择256

10.3.1 显色反应及其选择256

10.3.2 显色剂256

10.3.3 显色条件的选择257

10.3.4 吸光度测量条件的选择258

10.4 比色法和分光光度法的应用260

10.4.1 微量组分测定的基本方法—标准曲线法261

10.4.2 高含量组分的测定—示差法262

10.4.3 多组分分析263

10.4.4 光度滴定263

习题264

第三编 元素知识266

第11章 s区元素266

11.1 s区元素通性267

11.1.1 s区元素的基本性质267

11.1.2 s区元素单质的物理性质267

11.1.3 s区元素单质、化合物的性质268

11.2 s区单质的还原性269

11.2.1 s区单质的化学性质269

11.2.2 s区单质与氧的反应270

11.2.3 s区单质与氢的反应270

11.2.4 s区单质与水的反应270

11.3 s区元素的化合物270

11.3.1 氧化物和氢氧化物的性质270

11.3.2 常见盐类274

习题277

第12章 P区元素279

12.1 p区元素性质简论279

12.1.1 p区元素通性279

12.1.2 卤族元素概述280

12.1.3 氧族元素概述281

12.1.4 氮族元素概述282

12.1.5 碳族元素概述282

12.1.6 硼族元素概述283

12.2 p区元素单质的结构、性质和用途285

12.2.1 卤素单质的结构、物理性质和用途285

12.2.2 氧气和臭氧286

12.2.3 碳、硅、锗、锡、铅的结构、物理性质及用途288

12.3 p区元素单质及化合物的氧化还原性289

12.3.1 典型元素的标准电极电势图289

12.3.2 单质的氧化还原性291

12.3.3 化合物的氧化还原性294

12.4 氢化物和含氧酸的酸性310

12.4.1 电子密度310

12.4.2 氢化物的酸碱性310

12.4.3 含氧酸的性质312

12.5 盐类的性质314

12.5.1 盐类的溶解性314

12.5.2 盐类的水解316

12.5.3 含氧酸盐的热稳定性318

习题318

第13章 ds区元素321

13.1 ds区元素概述321

13.1.1 铜族元素概述321

13.1.2 锌族元素概述322

13.2 ds区金属单质的物理性质及用途323

13.2.1 铜族单质的物理性质及用途323

13.2.2 锌族单质的物理性质及用途324

13.3 ds区元素单质及化合物的氧化还原性325

13.3.1 ds区元素单质的还原性325

13.3.2 ds区元素典型化合物的氧化还原性326

13.4 ds区元素氧化物和氢氧化物的碱性及稳定性327

13.4.1 铜、银的氧化物和氢氧化物327

13.4.2 氧化锌和氢氧化锌328

13.5 ds区元素常见配合物329

13.5.1 Cu（Ⅰ）配合物329

13.5.2 Cu（Ⅱ）配合物329

13.5.3 Ag（Ⅰ）配合物330

13.5.4 Zn的配合物330

13.5.5 Hg的配合物331

13.6 ds区元素盐的溶解性、稳定性和用途331

13.6.1 铜盐331

13.6.2 银盐332

13.6.3 锌盐333

13.6.4 汞盐334

习题335

第14章 d区元素338

14.1 d区元素概述338

14.1.1 过渡元素原子的特征339

14.1.2 单质的物理性质339

14.1.3 金属活泼性340

14.1.4 氧化数341

14.1.5 非整比化合物341

14.1.6 化合物的颜色341

14.1.7 配合性和催化性342

14.1.8 磁性343

14.1.9 金属原子簇化合物343

14.2 d区元素单质的物理性质及应用343

14.2.1 钛、锆、铪、★343

14.2.2 钒、铌、钽、★344

14.2.3 铬、钼、钨、★344

14.2.4 锰族单质345

14.2.5 铁系和铂系单质345

14.3 d区元素单质及化合物的氧化还原性346

14.3.1 单质的还原性346

14.3.2 重要化合物的氧化还原性347

14.4 d区元素水合氧化物的酸碱性357

14.4.1 d区元素最高氧化态水合氧化物的酸碱性357

14.4.2 多酸及其应用358

14.5 d 区元素配合物的性质358

14.5.1 铬（Ⅲ）配合物358

14.5.2 铁、钴、镍的配合物359

习题361

第四编 前沿简介364

第15章 无机化合物的制备与分析364

15.1 无机合成的基本原则364

15.2 单质的制备365

15.2.1 金属单质的制备365

15.2.2 非金属单质的制备365

15.3 无机化合物的制备366

15.3.1 非金属氢化物366

15.3.2 碱和碱性氧化物367

15.3.3 酸和酸性氧化物367

15.3.4 盐368

第16章 稀土元素化学简论369

16.1 稀土元素的发现369

16.2 稀土原子结构与元素性质370

16.2.1 稀土原子结构370

16.2.2 稀土元素性质371

16.3 稀土元素的提取373

16.4 稀土元素的应用374

16.4.1 稀土合金374

16.4.2 稀土催化剂374

16.4.3 稀土材料375

16.4.4 稀土元素在医学上的应用376

16.4.5 稀土微肥与饲料377

第17章 生物无机化学简论378

17.1 生命必需元素的定义及分类378

17.2 生命元素的生物功能379

17.3 生命元素的生理功能与人体健康381

17.3.1 常量元素的生理功能与人体健康381

17.3.2 微量元素的生理功能与人体健康383

第18章 无机新材料简介388

18.1 先进陶瓷388

18.1.1 压电陶瓷388

18.1.2 敏感陶瓷389

18.1.3 导电陶瓷391

18.1.4 生物陶瓷392

18.2 新型玻璃394

18.2.1 光导纤维395

18.2.2 微晶玻璃396

18.3 无机高分子物质398

18.3.1 均链无机高分子物质398

18.3.2 杂链无机高分子物质399

第19章 化学分离方法404

19.1 沉淀分离法404

19.1.1 利用无机沉淀剂分离404

19.1.2 利用有机沉淀剂分离405

19.1.3 共沉淀的分离与富集406

19.1.4 提高沉淀分离选择性的方法406

19.2 溶剂萃取分离法407

19.2.1 萃取分离的基本原理407

19.2.2 萃取类型和萃取条件的选择409

19.2.3 溶剂萃取在分析化学中的应用410

19.3 离子交换分离法411

19.3.1 离子交换树脂的类型、结构和性能411

19.3.2 离子交换反应和离子交换树脂的亲和力413

19.3.3 离子交换分离操作技术414

19.3.4 离子交换分离法的应用414

19.4 色谱法414

19.4.1 柱色谱415

19.4.2 纸色谱416

19.4.3 薄层色谱417

19.5 挥发与蒸馏分离法418

附录419

附录A 标准热力学数据（298.15K）419

附录B 弱电解质的解离常数（298.15K）421

附录C 一些难溶电解质的溶度积常数（298.15K）422

附录D 标准电极电势（298.15K）423

附录E 常见配离子的稳定常数和不稳定常数（298.15K）425

附录F 标准键能（298.15K）426

附录G 一些重要的物理常数427

附录H 元素周期表428

参考文献430