《無機及分析化學》是作者根據多年來的教學實踐編寫而成，全書共十六章，包括化學熱力學和化學動力學基礎、物質結構基礎、水溶液中的四大平衡及其在滴定分析中的應用、重量分析法和元素化學等內容。本書編寫時在內容和章節上做了精心安排，以理論為基礎，以實際應用為目的，同時考慮到初入高校學生的實際知識水平，力求深入淺出。《無機及分析化學》不僅可以作為高等院校理工類專業化學基礎課程的教材，也可供其他相關專業人員參考使用。
無機及分析化學是由無機化學和分析化學兩大基礎課程整合而成的一門重要的基礎理論課程，是高等學校理工科化工類、近化工類各專業的第一門基礎課，它不僅為后續課程的開展奠定了必要的理論基礎，也對日后的實際工作起一定的指導作用，是培養相關專業技術人才建立整體知識結構與能力結構的重要組成部分。本書作為高等學校化工類、近化工類各專業的無機及分析化學課程教材，以工科應用型人才的培養為定位，編寫時注重基礎知識和基本理論，盡量做到突出工科特色，體現時代性，力求內容精練，面向應用，舍棄不必要的推導和證明，減少與后續課程的重復。本書根據編者多年的教學經驗和實踐體會編寫而成，在內容編排上循序漸進，包含了化學熱力學和化學動力學基礎、物質結構基礎、水溶液中的四大平衡及其在滴定分析中的應用、重量分析法和元素化學等內容，盡量體現易學的特點；在文字敘述上由淺入深，力求條理清晰、簡潔，便于讓學生自學。本書適用于化學化工、應用化學、制藥、環境、材料、醫學、輕化及冶金等專業，同時也適用于農林、土木、生物、食品、海洋等相關專業，可供高等院校本科及高等職業技術院校師生參考。全書共16章，其編寫分工如下：緒論、第2、4、8、9、12、13、15、16章由嚴新編寫；第1章由嚴新、王文娟共同編寫；第3、5～7章由徐茂蓉編寫；第10、11、14章由嚴新、葛成艷共同編寫。全書計量單位采用法定計量單位。由于時間倉促，作者水平有限，書中難免有疏漏之處，希望廣大讀者不吝賜教。編者2017年4月
第1章化學反應的方向、限度和速率/3
1.1化學反應的方向3
1.1.1化學熱力學的基本概念3
1.1.2熱力學第一定律6
1.1.3焓與焓變6
1.1.4熱化學方程式7
1.1.5標準摩爾反應焓的計算9
1.1.6化學反應的方向11
1.2氣體的性質14
1.2.1理想氣體狀態方程14
1.2.2道爾頓分壓定律15
1.3化學反應的限度16
1.3.1化學平衡16
1.3.2平衡常數17
1.3.3化學平衡的移動20
1.4化學反應速率25
1.4.1反應速率的定義25
1.4.2基元反應與質量作用定律26
1.4.3速率方程26
1.4.4反應速率的影響因素27
習題29
第2章酸堿平衡/34
2.1酸堿理論34
2.1.1酸堿電離理論34
2.1.2酸堿質子理論35
2.1.3酸堿電子理論37
2.2水溶液中酸堿的電離平衡37
2.2.1水的電離常數37
2.2.2溶液的pH值38
2.2.3一元弱酸堿的電離常數38
2.2.4多元弱酸堿的電離常數39
2.2.5酸堿的強弱40
2.3酸堿溶液中pH值的計算41
2.3.1一元弱酸堿溶液41
2.3.2緩沖溶液42
2.3.3多元弱酸堿46
2.4質子平衡式47
2.4.1酸堿溶液中的平衡關系47
2.4.2質子平衡式（PBE）48
2.4.3溶液中酸堿各種存在形式的分布49
2.4.4用PBE計算溶液的pH值51
2.5強電解質的電離58
2.5.1離子氛58
2.5.2活度和活度系數58
習題59
第3章定量分析概論/61
3.1分析方法的分類61
3.1.1化學分析法61
3.1.2儀器分析法62
3.2定量分析的誤差62
3.2.1誤差的分類62
3.2.2誤差的表示方法64
3.3數據處理65
3.3.1平均值的置信區間65
3.3.2可疑數據的取舍66
3.4有效數字67
3.4.1有效數字的概念67
3.4.2數的修約68
3.4.3有效數字的運算規則69
3.5滴定分析概述69
3.5.1常用術語69
3.5.2滴定分析法的方法及方式70
3.6基準物質和標準溶液71
3.6.1基準物質71
3.6.2標準溶液的配制72
3.6.3標準溶液的濃度表示方法72
3.6.4滴定分析法中的計算74
習題76
第4章酸堿滴定法/79
4.1酸堿指示劑79
4.1.1變色原理和變色范圍79
4.1.2混合指示劑81
4.1.3影響指示劑變色范圍的因素81
4.1.4指示劑的選擇原則82
4.2酸堿滴定曲線82
4.2.1強堿(酸)滴定強酸(堿)82
4.2.2強堿(酸)滴定一元弱酸(堿)85
4.2.3多元弱酸的滴定88
4.3酸堿滴定法的應用90
4.3.1混合堿的分析90
4.3.2銨鹽中氮含量的測定92
習題92
第5章沉淀溶解平衡/95
5.1沉淀溶解平衡95
5.1.1溶度積常數95
5.1.2溶解度96
5.2沉淀溶解平衡的移動98
5.2.1溶度積規則98
5.2.2沉淀的生成與溶解99
5.2.3分步沉淀和沉淀轉化101
5.3影響沉淀溶解度的因素103
5.3.1同離子效應103
5.3.2鹽效應104
5.3.3酸效應104
5.3.4配位效應105
習題106
第6章沉淀滴定法/108
6.1沉淀滴定法概述108
6.2莫爾法(Mohr法)108
6.2.1方法原理108
6.2.2滴定條件109
6.2.3應用范圍110
6.3佛爾哈德法(Volhard法)110
6.3.1方法原理110
6.3.2滴定條件111
6.3.3應用范圍111
6.4法揚司法(Fajans法)111
6.4.1方法原理111
6.4.2法揚司法常用吸附指示劑112
6.4.3滴定條件112
6.5沉淀滴定法的應用113
6.5.1銀量法常用標準溶液的配制和標定113
6.5.2銀量法的應用示例113
習題114
第7章重量分析法/115
7.1重量分析法的分類115
7.1.1沉淀重量法115
7.1.2氣化法115
7.1.3電解法115
7.2重量分析法對沉淀的要求116
7.2.1對沉淀形式的要求116
7.2.2對稱量形式的要求116
7.2.3對沉淀劑的要求116
7.3沉淀的類型與純度117
7.3.1沉淀的類型117
7.3.2沉淀形成的一般過程117
7.3.3共沉淀與后沉淀118
7.3.4提高沉淀純度的方法120
7.4沉淀條件的選擇120
7.4.1晶形沉淀的沉淀條件121
7.4.2無定形沉淀的沉淀條件121
7.4.3均相沉淀法122
7.4.4影響沉淀溶解度的因素122
7.5稱量形式的獲得123
7.5.1沉淀的過濾和洗滌123
7.5.2沉淀的烘干和灼燒124
7.6重量分析法的計算與應用124
7.6.1重量分析法的計算124
7.6.2重量分析法的應用125
習題126
第8章配位化合物/128
8.1配合物的基本概念128
8.1.1配合物的組成128
8.1.2配合物的命名及化學式的書寫130
8.2配合物的分類和異構現象131
8.2.1配合物的分類131
8.2.2配合物的異構現象133
8.3配合物的化學鍵理論134
8.3.1價鍵理論134
8.3.2晶體場理論136
8.4配合物在溶液中的離解平衡139
8.4.1配合物的平衡常數139
8.4.2關于配位平衡的計算140
8.5配合物的性質及應用142
習題144
第9章配位滴定法/147
9.1EDTA及其螯合物147
9.2副反應和條件穩定常數148
9.3金屬離子指示劑154
9.4配位滴定曲線156
9.5配位滴定中酸度的控制159
9.6提高配位滴定選擇性的方法161
9.6.1分步滴定的條件161
9.6.2控制溶液的酸度161
9.6.3使用掩蔽劑和解蔽劑162
9.6.4選用其他滴定劑165
9.7配位滴定的方式和應用165
9.7.1直接滴定法165
9.7.2返滴定法166
9.7.3間接滴定法166
9.7.4置換滴定法167
習題167
第10章氧化還原反應和電化學基礎/170
10.1氧化還原反應170
10.1.1元素的氧化數170
10.1.2氧化和還原的定義171
10.1.3氧化還原反應171
10.1.4氧化還原反應方程式的配平172
10.2原電池174
10.2.1原電池的組成174
10.2.2原電池符號175
10.3電極電勢175
10.3.1電極電勢的產生175
10.3.2標準氫電極176
10.3.3電動勢與標準電極電勢176
10.3.4標準電極電勢表177
10.3.5電池電動勢Ecell和rG m的關系177
10.4能斯特方程178
10.4.1電極反應的能斯特方程178
10.4.2電池反應的能斯特方程179
10.5影響電極電勢的因素180
10.6電極電勢的應用182
10.6.1判斷氧化劑和還原劑的相對強弱182
10.6.2判斷氧化還原反應的方向183
10.6.3計算氧化還原反應的平衡常數184
10.7元素電勢圖185
習題187
第11章氧化還原滴定法/190
11.1氧化還原滴定法對反應的要求190
11.2氧化還原滴定曲線191
11.2.1滴定曲線的繪制191
11.2.2滴定突躍范圍193
11.3氧化還原滴定中的指示劑193
11.4常用的幾種氧化還原滴定法194
11.4.1高錳酸鉀法194
11.4.2重鉻酸鉀法196
11.4.3碘量法197
11.5氧化還原滴定結果的計算200
習題202
第12章原子結構/205
12.1核外電子運動狀態205
12.1.1氫原子光譜205
12.1.2玻爾的原子結構理論206
12.1.3微觀粒子運動的波粒二象性208
12.1.4測不準原理208
12.2核外電子運動狀態描述209
12.2.1薛定諤方程209
12.2.2四個量子數209
12.2.3波函數和原子軌道211
12.2.4概率密度和電子云211
12.2.5徑向分布圖212
12.3多電子原子軌道的能級213
12.3.1鮑林近似能級圖214
12.3.2科頓原子軌道能級圖214
12.3.3屏蔽效應和鉆穿效應215
12.4基態原子的核外電子排布216
12.4.1能量最低原理216
12.4.2泡利不相容原理217
12.4.3洪特規則218
12.4.4元素原子的電子層結構218
12.5元素周期表221
12.5.1周期與能級組221
12.5.2主族與副族222
12.5.3五個區222
12.6原子參數的周期性223
12.6.1原子半徑223
12.6.2電離能225
12.6.3電子親和能226
12.6.4電負性227
習題228
第13章分子結構/230
13.1現代價鍵理論230
13.1.1氫分子的形成230
13.1.2價鍵理論基本要點231
13.1.3共價鍵的特征231
13.1.4共價鍵的鍵型232
13.1.5鍵參數233
13.2雜化軌道理論234
13.2.1雜化軌道理論的基本要點235
13.2.2雜化軌道的基本類型235
13.3價層電子對互斥理論238
13.3.1價層電子對互斥理論的基本要點238
13.3.2判斷分子空間構型的基本步驟239
13.4分子軌道理論241
13.4.1分子軌道理論基本要點241
13.4.2幾種簡單的分子軌道的形成243
習題244
第14章晶體結構/246
14.1晶體246
14.1.1晶體的特征246
14.1.2晶體的內部結構246
14.2原子晶體247
14.3金屬晶體248
14.3.1金屬鍵248
14.3.2金屬鍵的能帶理論248
14.3.3金屬晶體249
14.4離子晶體250
14.4.1離子鍵250
14.4.2離子的特征251
14.4.3離子晶體252
14.4.4離子的極化255
14.5分子晶體256
14.5.1分子間力256
14.5.2氫鍵258
14.5.3分子晶體260
14.6石墨混合鍵型晶體261
14.7總結261
習題262
第15章主族元素/264
15.1堿金屬和堿土金屬264
15.1.1單質264
15.1.2化合物266
15.2硼族元素269
15.2.1硼及其化合物269
15.2.2鋁及其化合物271
15.3碳族元素272
15.3.1碳及其化合物273
15.3.2硅及其化合物275
15.4氮族元素277
15.4.1氮的化合物278
15.4.2磷及其化合物281
15.4.3砷、銻、鉍及其重要化合物283
15.5氧族元素284
15.5.1氧及其化合物285
15.5.2硫及其化合物287
15.6鹵素290
15.6.1單質290
15.6.2鹵化氫與鹵化物291
15.6.3鹵素含氧酸及其鹽292
15.7氫和稀有氣體293
15.7.1氫293
15.7.2稀有氣體294
15.8p區元素小結294
15.8.1單質的聚集狀態294
15.8.2p區元素的次級周期性295
15.8.3含氧酸及其鹽的強度變化規律296
習題298
第16章副族元素/301
16.1d區元素301
16.1.1d區元素綜述301
16.1.2鈦303
16.1.3釩304
16.1.4鉻和鉬304
16.1.5錳306
16.1.6鐵系金屬306
16.2ds區元素309
16.2.1銅分族309
16.2.2鋅分族312
16.3f區元素314
習題315
部分習題答案317
附錄321
附錄1一些物質的熱力學性質（298.15K，p=100kPa）321
附錄2弱酸、弱堿的電離常數K322
附錄3常見難溶電解質的溶度積常數Ksp(298.15K)322
附錄4標準電極電勢E(298.15K)323
附錄5一些物質的摩爾質量326
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