《无机及分析化学》是作者根据多年来的教学实践编写而成，全书共十六章，包括化学热力学和化学动力学基础、物质结构基础、水溶液中的四大平衡及其在滴定分析中的应用、重量分析法和元素化学等内容。本书编写时在内容和章节上做了精心安排，以理论为基础，以实际应用为目的，同时考虑到初入高校学生的实际知识水平，力求深入浅出。《无机及分析化学》不仅可以作为高等院校理工类专业化学基础课程的教材，也可供其他相关专业人员参考使用。
无机及分析化学是由无机化学和分析化学两大基础课程整合而成的一门重要的基础理论课程，是高等学校理工科化工类、近化工类各专业的第一门基础课，它不仅为后续课程的开展奠定了必要的理论基础，也对日后的实际工作起一定的指导作用，是培养相关专业技术人才建立整体知识结构与能力结构的重要组成部分。本书作为高等学校化工类、近化工类各专业的无机及分析化学课程教材，以工科应用型人才的培养为定位，编写时注重基础知识和基本理论，尽量做到突出工科特色，体现时代性，力求内容精练，面向应用，舍弃不必要的推导和证明，减少与后续课程的重复。本书根据编者多年的教学经验和实践体会编写而成，在内容编排上循序渐进，包含了化学热力学和化学动力学基础、物质结构基础、水溶液中的四大平衡及其在滴定分析中的应用、重量分析法和元素化学等内容，尽量体现易学的特点；在文字叙述上由浅入深，力求条理清晰、简洁，便于让学生自学。本书适用于化学化工、应用化学、制药、环境、材料、医学、轻化及冶金等专业，同时也适用于农林、土木、生物、食品、海洋等相关专业，可供高等院校本科及高等职业技术院校师生参考。全书共16章，其编写分工如下：绪论、第2、4、8、9、12、13、15、16章由严新编写；第1章由严新、王文娟共同编写；第3、5～7章由徐茂蓉编写；第10、11、14章由严新、葛成艳共同编写。全书计量单位采用法定计量单位。由于时间仓促，作者水平有限，书中难免有疏漏之处，希望广大读者不吝赐教。编者2017年4月
第1章化学反应的方向、限度和速率/3
1.1化学反应的方向3
1.1.1化学热力学的基本概念3
1.1.2热力学第一定律6
1.1.3焓与焓变6
1.1.4热化学方程式7
1.1.5标准摩尔反应焓的计算9
1.1.6化学反应的方向11
1.2气体的性质14
1.2.1理想气体状态方程14
1.2.2道尔顿分压定律15
1.3化学反应的限度16
1.3.1化学平衡16
1.3.2平衡常数17
1.3.3化学平衡的移动20
1.4化学反应速率25
1.4.1反应速率的定义25
1.4.2基元反应与质量作用定律26
1.4.3速率方程26
1.4.4反应速率的影响因素27
习题29
第2章酸碱平衡/34
2.1酸碱理论34
2.1.1酸碱电离理论34
2.1.2酸碱质子理论35
2.1.3酸碱电子理论37
2.2水溶液中酸碱的电离平衡37
2.2.1水的电离常数37
2.2.2溶液的pH值38
2.2.3一元弱酸碱的电离常数38
2.2.4多元弱酸碱的电离常数39
2.2.5酸碱的强弱40
2.3酸碱溶液中pH值的计算41
2.3.1一元弱酸碱溶液41
2.3.2缓冲溶液42
2.3.3多元弱酸碱46
2.4质子平衡式47
2.4.1酸碱溶液中的平衡关系47
2.4.2质子平衡式（PBE）48
2.4.3溶液中酸碱各种存在形式的分布49
2.4.4用PBE计算溶液的pH值51
2.5强电解质的电离58
2.5.1离子氛58
2.5.2活度和活度系数58
习题59
第3章定量分析概论/61
3.1分析方法的分类61
3.1.1化学分析法61
3.1.2仪器分析法62
3.2定量分析的误差62
3.2.1误差的分类62
3.2.2误差的表示方法64
3.3数据处理65
3.3.1平均值的置信区间65
3.3.2可疑数据的取舍66
3.4有效数字67
3.4.1有效数字的概念67
3.4.2数的修约68
3.4.3有效数字的运算规则69
3.5滴定分析概述69
3.5.1常用术语69
3.5.2滴定分析法的方法及方式70
3.6基准物质和标准溶液71
3.6.1基准物质71
3.6.2标准溶液的配制72
3.6.3标准溶液的浓度表示方法72
3.6.4滴定分析法中的计算74
习题76
第4章酸碱滴定法/79
4.1酸碱指示剂79
4.1.1变色原理和变色范围79
4.1.2混合指示剂81
4.1.3影响指示剂变色范围的因素81
4.1.4指示剂的选择原则82
4.2酸碱滴定曲线82
4.2.1强碱(酸)滴定强酸(碱)82
4.2.2强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)85
4.2.3多元弱酸的滴定88
4.3酸碱滴定法的应用90
4.3.1混合碱的分析90
4.3.2铵盐中氮含量的测定92
习题92
第5章沉淀溶解平衡/95
5.1沉淀溶解平衡95
5.1.1溶度积常数95
5.1.2溶解度96
5.2沉淀溶解平衡的移动98
5.2.1溶度积规则98
5.2.2沉淀的生成与溶解99
5.2.3分步沉淀和沉淀转化101
5.3影响沉淀溶解度的因素103
5.3.1同离子效应103
5.3.2盐效应104
5.3.3酸效应104
5.3.4配位效应105
习题106
第6章沉淀滴定法/108
6.1沉淀滴定法概述108
6.2莫尔法(Mohr法)108
6.2.1方法原理108
6.2.2滴定条件109
6.2.3应用范围110
6.3佛尔哈德法(Volhard法)110
6.3.1方法原理110
6.3.2滴定条件111
6.3.3应用范围111
6.4法扬司法(Fajans法)111
6.4.1方法原理111
6.4.2法扬司法常用吸附指示剂112
6.4.3滴定条件112
6.5沉淀滴定法的应用113
6.5.1银量法常用标准溶液的配制和标定113
6.5.2银量法的应用示例113
习题114
第7章重量分析法/115
7.1重量分析法的分类115
7.1.1沉淀重量法115
7.1.2气化法115
7.1.3电解法115
7.2重量分析法对沉淀的要求116
7.2.1对沉淀形式的要求116
7.2.2对称量形式的要求116
7.2.3对沉淀剂的要求116
7.3沉淀的类型与纯度117
7.3.1沉淀的类型117
7.3.2沉淀形成的一般过程117
7.3.3共沉淀与后沉淀118
7.3.4提高沉淀纯度的方法120
7.4沉淀条件的选择120
7.4.1晶形沉淀的沉淀条件121
7.4.2无定形沉淀的沉淀条件121
7.4.3均相沉淀法122
7.4.4影响沉淀溶解度的因素122
7.5称量形式的获得123
7.5.1沉淀的过滤和洗涤123
7.5.2沉淀的烘干和灼烧124
7.6重量分析法的计算与应用124
7.6.1重量分析法的计算124
7.6.2重量分析法的应用125
习题126
第8章配位化合物/128
8.1配合物的基本概念128
8.1.1配合物的组成128
8.1.2配合物的命名及化学式的书写130
8.2配合物的分类和异构现象131
8.2.1配合物的分类131
8.2.2配合物的异构现象133
8.3配合物的化学键理论134
8.3.1价键理论134
8.3.2晶体场理论136
8.4配合物在溶液中的离解平衡139
8.4.1配合物的平衡常数139
8.4.2关于配位平衡的计算140
8.5配合物的性质及应用142
习题144
第9章配位滴定法/147
9.1EDTA及其螯合物147
9.2副反应和条件稳定常数148
9.3金属离子指示剂154
9.4配位滴定曲线156
9.5配位滴定中酸度的控制159
9.6提高配位滴定选择性的方法161
9.6.1分步滴定的条件161
9.6.2控制溶液的酸度161
9.6.3使用掩蔽剂和解蔽剂162
9.6.4选用其他滴定剂165
9.7配位滴定的方式和应用165
9.7.1直接滴定法165
9.7.2返滴定法166
9.7.3间接滴定法166
9.7.4置换滴定法167
习题167
第10章氧化还原反应和电化学基础/170
10.1氧化还原反应170
10.1.1元素的氧化数170
10.1.2氧化和还原的定义171
10.1.3氧化还原反应171
10.1.4氧化还原反应方程式的配平172
10.2原电池174
10.2.1原电池的组成174
10.2.2原电池符号175
10.3电极电势175
10.3.1电极电势的产生175
10.3.2标准氢电极176
10.3.3电动势与标准电极电势176
10.3.4标准电极电势表177
10.3.5电池电动势Ecell和rG m的关系177
10.4能斯特方程178
10.4.1电极反应的能斯特方程178
10.4.2电池反应的能斯特方程179
10.5影响电极电势的因素180
10.6电极电势的应用182
10.6.1判断氧化剂和还原剂的相对强弱182
10.6.2判断氧化还原反应的方向183
10.6.3计算氧化还原反应的平衡常数184
10.7元素电势图185
习题187
第11章氧化还原滴定法/190
11.1氧化还原滴定法对反应的要求190
11.2氧化还原滴定曲线191
11.2.1滴定曲线的绘制191
11.2.2滴定突跃范围193
11.3氧化还原滴定中的指示剂193
11.4常用的几种氧化还原滴定法194
11.4.1高锰酸钾法194
11.4.2重铬酸钾法196
11.4.3碘量法197
11.5氧化还原滴定结果的计算200
习题202
第12章原子结构/205
12.1核外电子运动状态205
12.1.1氢原子光谱205
12.1.2玻尔的原子结构理论206
12.1.3微观粒子运动的波粒二象性208
12.1.4测不准原理208
12.2核外电子运动状态描述209
12.2.1薛定谔方程209
12.2.2四个量子数209
12.2.3波函数和原子轨道211
12.2.4概率密度和电子云211
12.2.5径向分布图212
12.3多电子原子轨道的能级213
12.3.1鲍林近似能级图214
12.3.2科顿原子轨道能级图214
12.3.3屏蔽效应和钻穿效应215
12.4基态原子的核外电子排布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洪特规则218
12.4.4元素原子的电子层结构218
12.5元素周期表221
12.5.1周期与能级组221
12.5.2主族与副族222
12.5.3五个区222
12.6原子参数的周期性223
12.6.1原子半径223
12.6.2电离能225
12.6.3电子亲和能226
12.6.4电负性227
习题228
第13章分子结构/230
13.1现代价键理论230
13.1.1氢分子的形成230
13.1.2价键理论基本要点231
13.1.3共价键的特征231
13.1.4共价键的键型232
13.1.5键参数233
13.2杂化轨道理论234
13.2.1杂化轨道理论的基本要点235
13.2.2杂化轨道的基本类型235
13.3价层电子对互斥理论238
13.3.1价层电子对互斥理论的基本要点238
13.3.2判断分子空间构型的基本步骤239
13.4分子轨道理论241
13.4.1分子轨道理论基本要点241
13.4.2几种简单的分子轨道的形成243
习题244
第14章晶体结构/246
14.1晶体246
14.1.1晶体的特征246
14.1.2晶体的内部结构246
14.2原子晶体247
14.3金属晶体248
14.3.1金属键248
14.3.2金属键的能带理论248
14.3.3金属晶体249
14.4离子晶体250
14.4.1离子键250
14.4.2离子的特征251
14.4.3离子晶体252
14.4.4离子的极化255
14.5分子晶体256
14.5.1分子间力256
14.5.2氢键258
14.5.3分子晶体260
14.6石墨混合键型晶体261
14.7总结261
习题262
第15章主族元素/264
15.1碱金属和碱土金属264
15.1.1单质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铝及其化合物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、锑、铋及其重要化合物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卤素290
15.6.1单质290
15.6.2卤化氢与卤化物291
15.6.3卤素含氧酸及其盐292
15.7氢和稀有气体293
15.7.1氢293
15.7.2稀有气体294
15.8p区元素小结294
15.8.1单质的聚集状态294
15.8.2p区元素的次级周期性295
15.8.3含氧酸及其盐的强度变化规律296
习题298
第16章副族元素/301
16.1d区元素301
16.1.1d区元素综述301
16.1.2钛303
16.1.3钒304
16.1.4铬和钼304
16.1.5锰306
16.1.6铁系金属306
16.2ds区元素309
16.2.1铜分族309
16.2.2锌分族312
16.3f区元素314
习题315
部分习题答案317
附录321
附录1一些物质的热力学性质（298.15K，p=100kPa）321
附录2弱酸、弱碱的电离常数K322
附录3常见难溶电解质的溶度积常数Ksp(298.15K)322
附录4标准电极电势E(298.15K)323
附录5一些物质的摩尔质量326
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