无机及分析化学 第3版

前言

《无机及分析化学》（第3版）适用于农林类院校理工科专业，是河南科技学院多年从事无机及分析化学教学一线教师在研究、选择使用多个无机及分析化学版本的基础上，不断总结教学经验而完成的一部专业基础课教材。“无机及分析化学”由化学中的“无机化学”和“分析化学”整合而成，与物理化学、结构化学也密不可分。作为一门必修基础课，主要目的是为学生学好后续专业基础课、专业课奠定坚实的基础。本书于2004年出版，2012年进行了修订，出第二版。为了适应新形势下教学改革的需要，按照*提升应用型人才培养质量的要求，围绕高素质应用型人才培养目标对本教材进行第3次修订，修订的主导思想是“重教学对象、重基础知识、重学科关联和应用领域”。在教材内容选择上保证严格的科学性、相对的系统性、鲜明的时代性的前提下，做到以理论知识管用、够用和实用为原则，力求避免重复、脱节，舍弃不必要的推导和证明，不过分追求化学知识体系的完整性，力求深入浅出，使之更适合当前应用型人才培养的需求特点。

本书编者在第二版的基础上，参考了国内外优秀教材，力求概念准确，内容深入浅出，简明扼要，与时俱进，有所创新，主要表现在以下几点：

1 由于大一学生刚刚跨入大学校门，正处于适应性的过渡教学期间，为了方便学生掌握繁多的课程内容，在每章开始前增加了课程目标要求（包括知识目标和能力目标），在每章末均提纲挈领地进行了小结，以期达到要求明确、重点突出的目的。另外，习题的解答是加深学生对授课内容的掌握和运用必不可缺的重要手段之一，因此，编者对每章节的思考题和习题本着贴近实际、以基本为主、循序渐进的原则进行了精选，其中习题附有参考答案，以便学生及时判断正误。

2 本教材在每章的后增加了知识阅读，这些知识包括从网上查出所需的化学数据、纳米材料，ice thatburns、how ozone is formed、化学计量学、超酸、tooth decay and fluoridation、铂配合物和癌症的治疗、heartbeatsand electrocardiograph、超分子化学、光化学传感器与荧光探针、电化学的奠基人——法拉第和兴奋剂检测等内容，阅读知识中不但有中文的，还有英文的，有前沿知识，还有生活常识，科学家小传，增加了趣味性和可读性。

3在总结多年教学经验的基础上，将无机及分析化学的章节顺序重新进行梳理，将难度大且难以理解的物质结构基础放在课程后半部分讲解，避免学生因学习困难而失去信心。

4 教材内容的选取上重教学对象，重基础知识。基于对无机及分析化学课程的基本要求和内涵的深刻理解以及对普通高等学校农科和工科大一新生的长期了解，在编写过程中特别注意了内容的起点与深度适应，准确把握“如何讲解”和“讲到什么程度”。本书内容知识框架清楚，叙述直截了当，适合教师组织课堂教学与学生自学。

5 重学科关联。综合无机化学与分析化学内容开设的 “无机及分析化学”课程在我校已经实践了20余年。经验告诉我们无机化学与分析化学学科内容的衔接与有机结合非常重要。例如，让学生认识“量”的概念的重要性与严格性并非易事，因此讲解四大平衡与四种滴定方法的同时，让大一新生把理论课与化学实验中的相关计算从一开始就建立“定量”的概念。本书将分析化学基础知识章节放在重要位置，在其他章节讲解与习题中把两学科的关联放在重要地位。

本书包含了仪器分析的基本内容，如吸光光度分析、电势分析、色谱分析、原子吸收和原子发射光谱等知识。这些仪器在无机及分析化学实验课中多次使用，是一般工科和生物学科人才必须掌握的基础知识和技能。教材中用*标注的理论知识可依据学生情况进行选择性教学，有一定的灵活性，适应不同学时的需求。

全书共分12章，具体的编写分工是：绪论，范文秀、郝海玲负责；章，安彩霞负责；第二章，牛红英负责；第三章，王天喜负责；第四章，侯玉霞、李元超负责；第五章，刘善芹、龚文君负责；第六章，侯振雨、段凌瑶负责；第七章，赵宁、李芸玲负责；第八章，杨靖华、汤波负责；第九章，范淑敏负责；第十章，杨晓迅、俞露负责；第十一章，汤波、张万庆负责；第十二章，郝海玲、范淑敏负责，附录由范文秀、侯振雨、牛红英负责。本书主编为范文秀、王天喜、郝海玲，副主编为牛红英、侯玉霞、安彩霞、赵宁、刘善芹、侯振雨。全书由主编共同审阅和定稿。

《无机及分析化学》（第3版）的修订得到了河南科技学院教务处、化学化工学院和相关学院领导的大力支持，得到了化学工业出版社编辑的指导与帮助，在此一并表示诚挚的感谢。

书中不足之处在所难免，敬请同行专家和读者批评指正。

编者

2018年5月

版前言

本书为高等院校非化学专业“无机及分析化学”课程教材，适用于高等院校以及高等职业技术(师范)院校中同类专业的教学，也可供综合大学农林、医学、轻工各类院校师生参考。

“无机及分析化学”主要由化学专业中的“无机化学”及“分析化学”整合而成，与物理化学、结构化学等也密不可分。作为学生必修的一门基础课，主要目的是为学生学好专业基础课、专业课奠定坚实的化学知识基础。在保证严格的科学性、相对系统性、鲜明时代性的前提下，在选材时做到管用、够用、实用，着力基础知识和基本理论，力求避免重复、脱节，舍弃不必要的推导和证明。全书计量单位采用法定计量单位。

本书鲜明的特点为：为适应高校实行学分制的要求，文字叙述循序渐进，由浅入深，深入浅出，通俗易懂，力求便于自学。

王泽云、范文秀、娄天军为本书的主编，陶建中、郝海玲、王爱荣、侯振雨为副主编。

参加本书编写的人员为河南科技学院：陶建中、范文秀、娄天军、郝海玲、王爱荣、侯振雨、王泽云、杨凤霞、李英、张焱；东北农业大学：徐亚琴；河南大学：李德亮；河南工业大学：李漫男；新乡市卫生学校：齐献敏。

全书采用全体参编人员集体讨论统稿，后由主编、副主编审稿、修改、定稿。

在教材编写过程中，得到河南科技学院副院长王清连教授、教务处长冯启高、副处长田孟魁同志、河南科技学院化工系主任黄建华教授、河南师范大学化学系常照荣教授的关心和大力支持，在此致以衷心感谢。

由于时间仓促，作者水平有限，书中难免有不妥和疏漏之处，殷切希望同行专家、同仁和广大读者批评指正。

编者

2005年6月

第二版前言

本书作为高等院校非化学专业“无机及分析化学”课程的教材，适应于高等院校以及高等职业技术(师范)院校中同类专业的教学。也可供综合性大学农林、医学、轻工各类院校师生参考。

“无机及分析化学”主要由化学中的“无机化学”及“分析化学”整合而成，与物理化学、结构化学也密不可分。作为学生必修的一门基础课，主要目的是为学生学好专业基础课、专业课奠定坚实的基础。在保证严格的科学性、相对系统性、鲜明的时代性的前提下，在选材时做到管用、够用、实用，着力基础知识和基本理论，力求避免重复、脱节，舍弃不必要的推导和证明。全书计量单位采用法定计量单位。

本书版出版后，在河南科技学院、新科学院以及多所院校的教学实践中使用，受到广大师生的欢迎和好评。根据使用本书版反馈的信息和专家意见，以及学科的发展和新世纪教学改革的要求，本书编委会于2012年对书中的部分内容和数据进行了修改和矫正,使得数据更加准确,文字叙述循序渐进,由浅入深,深入浅出，通俗易懂，力求便于自学。

范文秀、娄天军、侯振雨为本书主编，陶建中、郝海玲、侯玉霞、李芸玲为副主编。

参加本书编写工作的有:河南科技学院范文秀、娄天军、侯振雨、陶建中、郝海玲、侯玉霞、李芸玲、李英、王爱荣、杨凤霞、张焱、赵宁、王天喜。

在此向关心本书的各位同仁表示感谢。

由于水平所限，本书与编者的期望尚有不少差距，书中不足之处在所难免，殷切希望同行专家、同仁和读者批评指正。

编者

2012年4月

绪论/1

知识阅读从网上查出所需的化学数据5

章溶液和胶体/6

节溶液6

第二节稀溶液的依数性11

第三节胶体16

本章小结22

思考题23

习题23

知识阅读纳米材料23

第二章化学热力学基础/25

节基本概念25

第二节化学反应的热效应29

第三节熵34

第四节吉布斯自由能37

本章小结39

思考题40

习题41

知识阅读Ice That Burns42

第三章化学反应速率和化学平衡/43

节化学反应速率43

*第二节反应速率理论简介45

第三节影响化学反应速率的因素48

第四节化学平衡52

本章小结59

思考题60

习题60

知识阅读How Ozone is Formed62

第四章分析化学基础知识/63

节分析化学概论63

第二节定量分析的误差65

第三节有效数字和数据处理69

第四节滴定分析72

本章小结77

思考题77

习题78

知识阅读分析化学前沿领域简介——化学计量学78

第五章酸碱平衡与酸碱滴定法/80

节电解质溶液80

第二节酸碱理论82

第三节酸碱平衡83

第四节缓冲溶液89

第五节酸碱指示剂93

第六节酸碱滴定法及应用96

本章小结104

思考题105

习题106

知识阅读超酸106

第六章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法/108

节沉淀溶解平衡108

第二节沉淀滴定法及应用112

本章小结116

思考题117

习题117

知识阅读Tooth Decay and Fluoridation118

第七章配位平衡与配位滴定法/120

节配合物的基本概念120

第二节配位平衡122

第三节配位滴定法及应用126

本章小结140

思考题141

习题142

知识阅读铂配合物和癌症的治疗143

第八章氧化还原平衡与氧化还原滴定法/144

节氧化还原反应144

第二节原电池147

第三节电极电势149

第四节影响电极电势的因素152

第五节电极电势的应用154

第六节氧化还原滴定法及应用156

本章小结165

思考题166

习题166

知识阅读Heartbeats and Electrocar diograph168

第九章物质结构基础/170

节原子结构基础170

第二节分子结构基础181

*第三节晶体结构基础191

*第四节重要的生命元素194

本章小结197

思考题198

习题199

知识阅读超分子化学201

第十章吸光光度分析法/203

节吸光光度分析概述203

第二节吸光光度分析基本原理204

第三节显色反应及其条件的选择209

第四节光度测量的误差及测量条件的选择212

第五节吸光光度分析方法及仪器214

第六节吸光光度分析法的应用218

本章小结220

思考题220

习题221

知识阅读光化学传感器与荧光探针221

第十一章电势分析法/224

节电势分析法的基本原理224

第二节直接电势法测定溶液pH值228

第三节离子选择性电极233

第四节电势滴定法240

本章小结246

思考题246

习题246

知识阅读电化学的奠基人——法拉第247

*第十二章现代仪器分析简介/249

节色谱分析法249

第二节原子发射光谱分析254

第三节原子吸收光谱分析257

第四节分子发光分析259

本章小结262

思考题263

习题263

知识阅读兴奋剂检测263

附录/265

附录Ⅰ常见物质的ΔfHｍ、ΔfGm和Sm(29815K,100ｋPa)265

附录Ⅱ弱酸、弱碱的解离平衡常数268

附录Ⅲ常见难溶电解质的溶度积Ｋｓｐ(298K)269

附录Ⅳ常用的缓冲溶液269

附录Ⅴ常见配离子的稳定常数Ｋｆ(298K)270

附录Ⅵ标准电极电势(298K)271

附录Ⅶ一些氧化还原电对的条件电极电势φ′(298K)272

附录Ⅷ一些化合物的分子量273

参考文献/275