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無機及分析化學（第三版）

為了解決建 中 化學講義的問題，作者商少明（主編） 這樣論述：

《無機及分析化學》（第三版）是在倪靜安、商少明、翟濱主編的《無機及分析化學》（第二版）的基礎上修訂而成的。 《無機及分析化學》（第三版）重點對四大化學平衡重新進行了梳理，既做到了無機化學與分析化學平衡部分的有機統一，又體現了不同學科對同一問題處理方法的不同、要求的不同。每章內容後增添了“視窗”，讓感興趣的學生通過網路連結擴充知識視野。緒論以及主要課外閱讀文獻中引入了相關的視頻公開課以及MOOC網址，充分發揮數位化優質教學資源的輔助作用，體現了現代的學習已經是網路化、立體化的學習。 《無機及分析化學》（第三版）適用於高等學校工科近化學類專業，如化學工程與工藝、輕化工程、高分子材料與工程、環境

工程、製藥工程、生物工程、生物技術、食品科學與工程、食品品質與安全、動物科學，以及農、林、醫等院校，也可作為相關專業網路教育的教學參考書。 緒論1 0.1化學科學研究的物件與內容1 0.2“無機及分析化學”課程的基本內容及其與學科之間的關係4 0.3無機及分析化學課程的學習方法4 第1章定量化學分析概述6 1.1定量分析概述6 1.1.1定量分析的一般過程與方法的選擇6 1.1.2測定結果的表示與物質組成的量度8 1.1.3滴定分析法概述11 1.2誤差與資料處理13 1.2.1誤差的分類13 1.2.2誤差的表示方法14 1.2.3誤差的減免17 1.2.4實驗資料的處

理18 1.3有效數字23 1.3.1有效數字的位數23 1.3.2有效數字的修約規則24 1.3.3有效數字的運算規則24 習題25 第2章化學反應基本原理初步28 2.1化學反應中的能量關係28 2.1.1熱力學基本概念28 2.1.2化學反應中的能量變化29 2.1.3化學反應熱的計算32 2.2化學反應的方向33 2.2.1化學反應的自發過程和熵變33 2.2.2吉布斯(Gibbs)自由能35 2.3化學反應速率38 2.3.1化學反應速率的基本概念38 2.3.2影響化學反應速率的因素40 2.3.3反應速率理論43 2.4化學平衡45 2.4.1可逆反應與化學平衡45 2.4.2

標準平衡常數K45 2.4.3多重平衡規則47 2.4.4有關化學平衡的計算47 2.4.5標準平衡常數與標準摩爾Gibbs自由能變48 2.4.6化學平衡的移動49 習題54 第3章酸、堿與酸堿平衡57 3.1酸堿質子理論與酸堿平衡57 3.1.1酸、堿與酸堿反應的實質57 3.1.2酸堿平衡與酸、堿的相對強度59 3.2酸堿平衡的移動61 3.2.1稀釋定律61 3.2.2同離子效應62 3.2.3其他因素62 3.3組分的分佈與濃度的計算63 3.3.1分佈分數與分佈曲線63 3.3.2組分平衡濃度計算的基本方法65 3.4溶液酸度的計算67 3.4.1溶液酸度計算的一般方法67 3.

4.2酸堿質子理論中的代數法68 3.5溶液酸度的控制與酸堿指示劑73 3.5.1酸堿緩衝溶液73 3.5.2酸度的測試與酸堿指示劑76 3.6酸堿滴定法79 3.6.1強鹼滴定強酸79 3.6.2強鹼滴定一元弱酸80 3.6.3多元酸(或多元堿)、混酸的滴定81 3.6.4酸堿滴定法的應用82 習題84 第4章沉澱的生成與溶解平衡87 4.1沉澱-溶解平衡及其影響因素87 4.1.1溶度積與溶解度87 4.1.2影響沉澱-溶解平衡的主要因素89 4.2分步沉澱、沉澱的轉化95 4.2.1分步沉澱95 4.2.2物質的分離97 4.2.3沉澱的轉化98 4.3沉澱的形成與純度99 4.3.1

沉澱的類型與沉澱的形成99 4.3.2影響沉澱純度的主要因素101 4.3.3獲得良好、純淨沉澱的主要措施102 4.4沉澱分析法103 4.4.1稱量分析法103 4.4.2沉澱滴定法105 習題106 第5章氧化還原反應與電化學基礎108 5.1氧化還原反應與電極電勢108 5.1.1氧化數與氧化還原反應108 5.1.2氧化還原反應方程式的配平110 5.1.3原電池與電極電勢113 5.2影響電極電勢的主要因素117 5.2.1能斯特方程式117 5.2.2條件電極電勢119 5.3電極電勢的應用121 5.3.1判斷原電池的正、負極,計算原電池的電動勢121 5.3.2判斷氧化還原

反應的方向與次序122 5.3.3確定氧化還原反應進行的限度124 5.3.4計算有關平衡常數和pH值126 5.3.5元素電勢圖127 5.4氧化還原滴定法129 5.4.1對滴定反應的要求及被測組分的預處理129 5.4.2氧化還原滴定法的基本原理129 5.4.3常用氧化還原滴定法132 5.4.4氧化還原滴定結果的計算136 習題137 第6章配合物與配位平衡141 6.1配合物與螯合物141 6.1.1配合物及其組成141 6.1.2螯合物143 6.1.3配合物的命名145 6.2配位平衡及其影響因素146 6.2.1配位平衡及配合物的穩定常數146 6.2.2配合物的穩定性以及

影響配位平衡的主要因素151 6.3配位滴定法154 6.3.1滴定曲線和滴定條件154 6.3.2金屬指示劑的作用原理157 6.3.3提高混合體系配位滴定選擇性的方法158 6.3.4配位元元滴定方式及其應用161 習題162 第7章原子結構164 7.1原子結構的基本模型164 7.1.1原子的玻爾模型164 7.1.2原子的量子力學模型167 7.2核外電子運動狀態168 7.2.1薛定諤方程和原子軌道168 7.2.2四個量子數169 7.2.3原子軌道和電子雲的角度分佈圖170 7.3原子電子層結構和元素週期系172 7.3.1多電子原子的核外電子排布172 7.3.2元素週期系

177 7.3.3元素基本性質的週期性變化規律179 習題183 第8章分子結構與晶體結構186 8.1共價化合物186 8.1.1價鍵理論186 8.1.2雜化軌道理論與分子的幾何構型189 8.1.3分子軌道理論192 8.2配位化合物196 8.2.1配位化合物價鍵理論的基本要點196 8.2.2配位化合物的形成和空間構型196 8.2.3外軌型配合物與內軌型配合物198 8.2.4配位元元化合物的穩定性和磁性199 8.3分子間作用力和氫鍵200 8.3.1分子的極性和變形性200 8.3.2分子間作用力201 8.3.3氫鍵202 8.4離子化合物和晶體結構204 8.4.1離子鍵

的形成及特徵204 8.4.2離子晶體205 8.4.3離子極化208 8.4.4其他晶體210 習題213 第9章p區重要元素及其化合物216 9.1氟、氯、溴、碘及其化合物216 9.1.1通性216 9.1.2鹵素單質217 9.1.3鹵化氫和氫鹵酸218 9.1.4鹵化物219 9.1.5含氧酸及含氧酸鹽219 9.1.6鹵素離子的鑒定223 9.2氧、硫及其化合物224 9.2.1通性224 9.2.2氫化物224 9.2.3硫的重要含氧化合物226 9.2.4微量元素——硒228 9.3氮、磷、砷、銻、鉍及其化合物228 9.3.1通性228 9.3.2氮及其重要化合物229 9

.3.3磷及其重要化合物232 9.3.4砷、銻、鉍的重要化合物234 9.4碳、矽、錫、鉛及其化合物236 9.4.1通性236 9.4.2碳的重要化合物237 9.4.3矽的含氧化合物238 9.4.4錫、鉛的重要化合物239 9.5硼、鋁及其化合物240 9.5.1硼的重要化合物241 9.5.2鋁的重要化合物242 習題243 第10章s區、d區、ds區重要元素及其化合物246 10.1s區元素246 10.1.1通性246 10.1.2s區元素的重要化合物247 10.2d區元素252 10.2.1通性252 10.2.2鈦的重要化合物254 10.2.3鉻的重要化合物255 10

.2.4錳的重要化合物257 10.2.5鐵、鈷、鎳的重要化合物260 10.3ds區元素264 10.3.1通性264 10.3.2銅族元素265 10.3.3鋅族元素269 10.4鈉、鎂、鈣、鋅、鐵等金屬元素在生物界的作用272 習題274 第11章可見光分光光度法277 11.1可見光分光光度法基本原理277 11.1.1物質對光的選擇性吸收與物質顏色的關係277 11.1.2光吸收的基本定律279 11.1.3偏離朗伯-比爾定律的原因280 11.2可見光分光光度法281 11.2.1分光光度計的基本部件281 11.2.2顯色反應及其影響因素282 11.2.3吸光度測量條件的選

擇284 11.3可見光分光光度法的應用286 11.3.1標準曲線法286 11.3.2高含量組分的測定——示差法286 11.3.3多組分分析287 習題288 第12章常用分離方法290 12.1萃取分離法290 12.1.1分配係數和分配比290 12.1.2萃取效率和分離因數291 12.1.3萃取體系的分類和萃取條件的選擇292 12.1.4萃取分離法在無機及分析化學中的應用293 12.2色譜分離法294 12.2.1柱色譜294 12.2.2薄層色譜295 12.3其他分離方法296 12.3.1沉澱分離法296 12.3.2離子交換分離法297 12.3.3揮發和蒸餾分離法

298 12.2.4氣浮分離法298 12.3.5膜分離法299 習題300 附錄301 附錄1常見標準熱力學資料(298.15K)301 附錄2常見弱電解質的標準解離常數(298.15K)303 附錄3常見難溶電解質的溶度積(298.15K,離子強度I=0)305 附錄4常見氧化還原電對的標準電極電勢E305 附錄5一些氧化還原電對的條件電極電勢E308 附錄6常見配離子的穩定常數308 附錄7分子量309 參考文獻312 由倪靜安、商少明、翟濱主編的《機及分析化學》（第二版）出版以來，得到了兄弟高校同行的關心與支持。近年來，高校近化學類專業教學計畫的調整中，部分專業機

及分析化學課程的教學時數被縮減，教指委對近化學類專業各門化學基礎課的教學基本要求不再做硬性規定，各校的教學大綱也根據這些變化做了相應的調整。考慮到近化學類各專業不同的需求，根據我們的教學體會以及兄弟高校所提出的寶貴意見與建議，對本書第二版進行了修訂。 第三版主要有以下幾個方面的變動： 1.原第1章“化學計量、誤差與資料處理”更名為“定量化學分析概述”。原第11章“一般物質的分析步驟和常用分離方法”中的“一般物質的分析步驟”調整至第1章。增加了“測定結果的表示”，引入了“純度”與“含量”的概念。“定量分析方法的選擇與定量分析的一般過程”以及“測定結果的表示與物質組成的量度”可以選擇講授。

2.原第2章“化學反應的基本原理”更名為“化學反應基本原理初步”，教學時可以根據各校或專業的課程教學大綱及學時數，整章講授或只講授其中“化學平衡”的部分內容。 3.將原第7章“配位化合物與配位平衡”提前至第5章“氧化還原反應與電化學基礎”之後，其中的“配位化合物的價鍵理論”歸入“分子結構與晶體結構”一章。 4.原第6章“物質結構基礎”拆分為第7章“原子結構”與第8章“分子結構與晶體結構”。“離子化合物和晶體結構”作為相關專業的選學內容。 5.原第8、9章元素部分調整為第9、10章，其中第10章增加了鈦元素。這兩章供有關專業教學選擇性講授。 6.原第11章“一般物質的分析步驟和常用分離方

法”調整為第12章“常用分離方法”，其中“色譜分離法”以及“其他分離方法”作為各校選學內容。 7.各章後增添“視窗”，主要是相關化學人物的簡介以及部分擴展知識，讓感興趣的學生通過網路連結擴充知識視野。 8.緒論以及主要課外閱讀文獻中引入了相關的視頻公開課以及MOOC的網址，充分發揮數位化優質教學資源的輔助作用，體現了現代的學習已經是網路化、立體化的學習。 《機及分析化學》(第三版)由江南大學商少明擔任主編（第3、4、5、6章責任人），江南大學劉瑛（第1、2、7、8章責任人）、汪雲（第11、12章責任人）以及中國計量大學黃麗紅（第9、10章責任人）為副主編。參加修訂工作的有江南大學商少明（

第3、4、6章）、劉瑛（第1、7、8章）、汪雲（第9、11章）、李玲（緒論、第2章）、傅成武（第12章以及各章後的“視窗”）、沈曉東與孫芳（附錄），中國計量大學黃麗紅（第5、10章）。全書由商少明整理定稿。 本書修訂過程中，同樣參閱了兄弟高校的相關教材，吸取了許多寶貴的內容與精華，在此一併表示最衷心的感謝！ 由於編者水準有限，疏漏難免，敬請讀者批評指正。 編者 2016年10月于江南大學 第一版前言 隨著經濟和科技的飛速發展,教育改革的不斷深化,對高等學校教學內容和體系的改革提出了更高的要求,也催促著化學教育與課程體系的改革。機及分析化學課程就是高等工業學校化學課程改革的一個產物,它

是高等工業學校化工、輕工、應用化學、生物工程、食品等有關專業必修的第一門化學基礎課。錫輕工大學堅持進行機及分析化學課程改革十餘年,本書是以錫輕工大學所編《機及分析化學》講義為基礎,經過多年的教學實踐,由錫輕工大學與大連輕工業學院合作編寫而成的。本書的編寫努力注意做到: 1.從中學化學的實際出發,以工科化學課程教學指導委員會1993年修訂的《機化學課程教學基本要求》和《分析化學課程教學基本要求》為依據,編寫時力求削枝強幹、優化內容、突出重點、加強基礎。 2.立足於新的一門課程體系的基礎之上,將原工科機化學和分析化學的基本內容優化組合成為一個新的體系,力求保持該課程的完整性。充分考慮工科特點,

貫徹“結構、平衡、性質、應用”的思想,合理安排四大平衡與其應用的有機結合,元素化學與陰陽離子定性分離鑒定的有機結合,力爭符合學生認知規律,強化早期滲透應用意識,有利於學生分析問題、解決問題能力的培養。 3.努力聯繫當今普遍關注的資源、能源、環境、材料、健康等社會實際問題,適當為生物機化學、生命科學、環境科學等新興化學領域展示視窗。 4.通過電腦應用基礎介紹,説明學生瞭解電腦在化學、特別是在機及分析化學課程中的應用,使電腦應用本科四年不斷線開了個好頭。 5.貫徹法定計量單位。 本書根據教學計畫,建議講授100學時左右。有的章節的次序和內容可依各專業要求酌情調整處理。化學計量、誤差與資料處

理,機及分析化學中常用的分離方法,一般機化合物的製備及分析步驟,電腦應用基礎等章節的有關內容,視情況亦可在機及分析化學實驗課程中講授。本書亦可供農林醫等院校有關專業參考使用。 本書由倪靜安任主編，張敬乾、商少明任副主編。參加編寫工作的有錫輕工大學宋雲翔(第13、16章)、汪紀三(第7、11章)、倪靜安(第1、8、15章)、商少明(第2、5、17章)、陳燁璞(第10章)、張墨英(第6章);大連輕工學院張敬乾(第3、12、14章)、李英華(第4章)、翟濱(第9章)。全書由參編者互閱、討論，倪靜安、張敬乾、商少明修改,倪靜安通讀、統稿。 本書由北京大學華彤文、劉淑珍、姚光慶、趙鳳林、劉鋒、劉萬祺

等老師審閱。他們精心審閱本書,提出了許多寶貴的修改意見。審稿後編者根據審稿意見作了認真修改。在此表示衷心的感謝。本書第17章中有關程式由劉俊康老師校驗,于吉震老師參加了部分排版與校對工作,一併表示感謝。 同時也要感謝錫輕工大學、大連輕工業學院的校、系各級領導,正是他們對課程改革與教材編寫的熱情關心、全力支持與具體幫助,才使本書得以如期問世。 限於編者的水準,書中紕漏之處,敬請讀者不吝批評指正。 編者 1996年12月 第二版前言 本書第一版出版以來，得到了兄弟高等院校同行的關心和支持。進入21世紀以來，國內高等院校機及分析化學教學發生了許多變化，機及分析化學課程內容和課程體系的調整與

改革得到不斷發展與深化。為了適應新世紀教學改革新形勢的需要，根據我們在教學中的體會和各兄弟高校使用本教材中提出的寶貴意見和建議，我們對本書第一版進行了修改、精簡，以適合學時數較少的院校使用。 本次修訂的主要特點如下： 1.貫徹“少而精、精而新”的原則，努力做到“削枝強幹、去粗存精、突出重點、加強基礎”。 2.努力把傳統的教學內容與現代科學技術的新進展結合起來，力求使本教材具有較高的科學性和系統性。 3.元素化學精選有實用價值的常見重要元素及其化合物，簡明闡述其重要特性及變化規律。 4.考慮到國內高等院校機及分析化學課程教學的具體情況，刪去定性分析部分，該部分內容可以根據各院校需要在實

驗教學中加以完成。考慮到電腦科學技術的飛速發展、電腦的廣泛普及和高等院校電腦教學的現狀，刪去“電腦應用基礎”一章。 5.刪去各章英文習題，適當調整習題量，注意習題的多樣性和靈活性。 本教材由倪靜安、商少明、翟濱主編。參加修訂工作的有江南大學倪靜安（緒論，第1章1.1、1.2節，第5、7、8章）、商少明（第3、4、9章）、傅成武（第11章、附錄）、劉瑛（第1章1.3、1.4節），大連輕工業學院翟濱（第2、6章）、高世萍（第10章）。 由於編者的水準有限，對本教材存在的缺點和錯誤，懇請讀者批評指正。 編者 2004年12月