无机化学发展概况

1. 无机化学发展概况

我国的化学发展史渊源流长。距今一万年的新石器时代我们的祖先已会制作陶器，后来还在世界上率先制作了瓷器，到了清代康熙时的素三彩、五彩，雍正、乾隆时的粉彩、珐琅彩更是大放异彩，名传海外。殷代(公元前2500～2000年)时已有高超的青铜器熔炼技艺；春秋时期(公元前770～476年)冶铁技术也迅速兴起，不仅较早炼出了生铁而且是世界最早的炼钢国之一。同时，对金、银等金属也开始应用，并有了鎏金技术。

炼丹术、炼金术时期(公元前100年～公元1500年)我国唐代发明了黑火药，随着元朝蒙古铁骑西征传入阿拉伯地区及欧洲。东汉炼丹家魏伯阳(公元2～3世纪)所著的《周易同契》是世界现存最早的炼丹术专著；东晋葛洪(公元284～364年)专著的《抱朴子内篇》(20卷)，更是集汉魏以来炼丹术之大成，记载有很多丹药配方、炼丹设备和化学变化。明代李时珍(公元1518～1593年)的《本草纲目》(共52卷)载有药物1892种。明末清初宋应星(1587～1661)所著《天工开物》(共18卷)是16世纪世界罕见的化学工艺百科全书，17世纪传入日本，18世纪传入欧洲，成为世界科学名著。

如上所述，我国作为四大文明古国之一，早已有了丰富的经验、化学知识和技艺。但是，由于种种原因，我国的科技发展似乎存在一个历史断层，近代化学的知识、理论确是在19世纪中叶从欧洲传进来的。　　

1855年(清咸丰5年)时还出版了英人合信(B.HobSom,1816～1873年)所编的《博物新编》第一集，最早介绍了西方的近代化学知识。其后，我国近代化学的启蒙者徐寿(1818～1884年)等人先后译出多部化学著作，

例如：

　　　　《化学鉴原》：　　　概述化学基本原理和重要的元素性质

　　　　《化学鉴原续编》：　有机化学

　　　　《化学鉴原补编》：　无机化学

　　　　《化学考质》：　　　定性分析　

　　　　《化学求数》：　　　定量分析

　　　　《物质遇热改易记》：物理化学初步知识

1903年清政府开始允许国人出国留学并有少量公派名额；民国初年中国继续向西方派出少量留学生。这些学人回国后兴办化学教育，成立中国化学会(1932年8月)、筹办化学刊物、筹办化学工厂，成为我国现代化学学科的开拓者和化学工业的先驱者，如侯德榜(1890～1974)、张子高(1886～1976)、庄长恭(1894～1962)、曾昭抡(1899～1976)、黄鸣龙(1898～1979)、杨石先(1896～1985)等化学界老前辈。1949年新中国成立后，大批热爱祖国的化学家、留学生纷纷归国，成为我国现代化学各分支学科的带头人、奠基者。

无机化学是在原子和分子层次上研究无机物的组成、性质、结构和反应的科学。从化学发展史看，无机化学史化学科学的基础和母体，其它化学分支大都是从其中分化、衍生、生长起来的。

我国无机合成是从盐碱化工开始的，1921年我杰出的化学家兼化学工程师侯德榜与化工实业家范旭东创建了当时亚洲最大的天津永利碱厂。1949年新中国成立后清华大学高崇熙(1901～1952年)创办了我国最大的化学试剂生产基地(后来发展为北京化工厂)。1964、1967年我国先后进行了原子弹和氢弹的爆炸试验，表明我国核化学。核化工技术达到国际水平。1957年南开大学申泮文教授(1916～)在我国首次合成了金属氢化物并陆续生产出LiH、NaH、CaH2、LiAlH4、NaBH4。在我国稀有元素化学家复旦大学顾翼东(1930～1996)和盐湖化学奠基人柳大纲分别带领下，我国稀有元素和盐湖化学的研究成绩卓著。另外，目前我国在各种晶体生长方法、人造金刚石合成技术方面已接近国际水平。

在无机化学方面，由几位化学家的业绩是必须载入史册的。首先是南京大学戴安邦教授(1901～1999年)，他在配位化学、胶体化学、催化动力学、多酸多碱化学领域的研究硕果累累，发表论文400篇，1957年他主编了我国第一部高等学校无机化学通用教材---《无机化学教程》，几十年来培育出一批批的化学高级人才，在我国化学界享有崇高声誉。在结构理论方面，卢家锡(1915～)、唐敖庄(1915～)、唐有祺(1920～)、徐光宪(1920～)等著名教授都做出了突出贡献，饮誉海内外。在稳定同位素化学研究方面，张青莲教授(1908～)是世界上首次测出碳同位素丰度的科学家。

八十年代以来，在改革开放的形势下，我国无机化学学科得到迅速发展。正如国家自然科学基金委员会总结的那样：除了原来研究基础较好的几个分支学科领域如配位化学(南京大学),钨钼多酸化学(复旦大学)，稀土元素化学(北京大学、中国科学院长春应用化学研究所)和溶液热力学(南开大学)等做了更深入工作外，还开辟了一系列过去只初步涉足或尚无人问津的新领域，如固体无机化学、金属有机化学、原子簇化学、大环化学、生物无机化学、物理无机化学等。建立了开放性的重点实验室：南京大学“配位化学实验室”，北京大学“稀土材料化学及应用实验室”长春应用化学研究所“稀土化学和物理实验室”以及吉林大学“高压水热法合成实验室”，做出了一批国际水平的成果。但是从总体上看，与世界先进国家水平相比仍有一定差距。　　当前无机化学的发展有两个明显的趋势：一是在广度上的拓宽，二是深度上的推进。 为此我国无机化学学科发展战略研究组的专家们提出：我国无机化学基础研究所、中期战略目标应该是在若干已经有较好基础的研究方向上逐步深入发展，形成自己的特色，接近或达到世界先进水平；有重点的发展一些新的的国际前沿急促研究领域，在材料科学和生命科学这两个当代重要领域取得突出研究成果，以便逐渐提高我国无机化学整体水平，力争在国际上占有一席之地。

2. 无机化工的发展趋势

生产技术比较先进、产品市场分布广泛的国家和地区主要在西欧、北美、东欧、俄国、中国、日本等。美国在第一次世界大战前，主要生产硫酸、纯碱、烧碱等，从20年代开始生产氮肥。长期以来，在世界无机化工的生产量和技术上均处于领先地位。苏联在第二次世界大战后，实行优先发展化学工业的政策，产量大幅度上升。合成氨和化肥的产量均居世界首位，其他很多无机化工产品产量仅次于美国而居第二位。日本天然资源不丰富，原料多依靠进口，在第二次世界大战后，为了解决国内衣食问题，大力恢复化肥生产，由此推动了硫酸、纯碱和氯碱等工业的生产。中国无机化工过去基础十分薄弱，1949年以来，无机化工生产从产量和技术方面都取得了很大的成就，1984年主要品种的产量（见表）如合成氨居世界第二位，化肥和硫酸居世界第三位，纯碱和烧碱分别居第四、五位。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例，如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石（碳化钙）生产等都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。化肥工业、无机盐工业，都是产品品种发展较快的工业，它们将进一步淘汰落后产品，发展新产品。化肥工业今后将向高浓度复合肥料方向发展。随着工业不断发展，硫酸、合成氨、磷肥、无机盐等生产所排放的废渣、废液、废气累积越来越多，它们给环境带来的危害，已引起重视，今后将继续采取有效措施，解决“三废”问题。同其他部门一样，无机化工除了采用先进工艺、高效设备、新型检测仪表外，在设计工作中正在利用电子计算机进行全流程的模拟优化（见化工系统工程），在生产上采用微处理机进行参数的监测和调节，将是今后的努力方向之一。

3. 无机化学的最新进展

陈荣梁文平 (国家自然科学基金委员会化学科学部，北京100085)近几年中国无机化学在国家自然科学基金及其它基础项目的支持下，基础研究取得突出进展，成果累累，一批中青年专家的工作脱颖而出。有的专家在科研成果转化、产业化方面作出了突出成绩；有的专家在国际高水平的专业杂志Science,Accounts of Chemical Reserch,Angew.Chem.Int.ed.,J. Am. Chem. Soc.上发表了一批有影响的科学论文。以化学著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.和J. Am. Chem. Soc.为例，据不完全统计，近10年来，大陆学者在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文44篇，其中无机化学领域的专家发表18篇，占41%。特别是近两年，大陆学者在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文30篇，无机化学领域的专家发表16篇，占53%，增长迅速；近10年大陆学者在J. Am. Chem. Soc. 上发表论文53篇，无机化学学者发表11篇，占20%；有机化学领域的专家，在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文8篇；在J. Am. Chem. Soc. 上发表论文14篇，也表现出良好的发展势头。我们相信在国家自然科学基金的资助下，化学学科能够继续取得基础研究的突破，开创新领域，开展国际领先的独创性研究工作。无机化学的在以下几个方面取得了令人瞩目的成绩：1.中国科技大学钱逸泰、谢毅研究小组在水热合成工作基础上在有机体系中设计和实现了新的无机化学反应，在相对低的温度制备了一系列非氧化物纳米材料。溶剂热合成原理与水热合成类似，以有机溶剂代替水，在密封体系中实现化学反应。他们在苯中280℃下将GaCl3和Li3N反应制得纳米GaN的工作发表在Science上，审稿人评价为“文章报道了两个激动人心的研究成果：在非常低的温度下苯热制备了结晶GaN；观察到以前只在超高压下才出现的亚稳的立方岩盐相。……”文章已被Science 等刊物引用60次。在甲苯中溶剂热共还原制成InAs，文章发表在J. Am. Chem. Soc.上；在KBH4存在下，在毒性低的单质As和InCl3反应制得纳米InAs，文章发表在Chem. Mater.上；在700℃下将CCl4和金属Na发生类似Wurtz反应制成金刚石，该工作在Science上发表不久就被美国《化学与工程新闻》评价为“稻草变黄金”；用溶剂热合成了一维CdE(E=S,Se,Te），文章发表在Chem. Mater.上；用金属Na还原CCl4和SiCl4在400℃下制得一维SiC纳米棒的工作发表在Appl. Phys. Lett.上，被审稿人认为这是一种“新颖的和非常有趣的合成方法，……将促进该领域更深入的工作”；多元金属硫族化合物纳米材料的溶剂热合成：如AgMS2 和CuMS2(M=Ga,In）的文章分别发表在Chem. Commum.和Inorg. Chem.；成功地将部分硫族化合物纳米材料的溶剂制备降至室温，其中一维硒化物的工作发表在J. Am. Chem. Soc. 和Adv. Mater.上；不定比化合物的制备和亚稳物相的鉴定：如Co9S8等不定比化合物的溶剂热合成发表在Inorg. Chem.上，岩盐型GaN亚稳相的高分辨率电镜鉴定工作发表在Appl. Phys. Lett.上。2.吉林大学冯守华、徐如人研究组应用水热合成技术，从简单的反应原料出发成功地合成出具有螺旋结构的M(4,4'-bipy)2(VO2)2(HPO4)4 (M=Co; Ni）。在这两个化合物中，PO4四面体和VO4N三角双锥通过共用氧原子交替排列形成新颖的V/P/O无机螺旋链。结构中左旋和右旋的V/P/O螺旋链共存。这些左旋和右旋的螺旋链严格交替，并被M(4,4'-bipy)2结构单元连接，形成开放的三维结构。无机螺旋链的形成，归因于M(4,4'-bipy)2结构单元上的两个联吡啶刚性分子分别与两个相邻螺旋链上的钒原子配位产生的拉力。研究结果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2000,Vol. 39,No. 13,2325-2327。鉴于在国际上无机水热合成前沿领域的系统和创新性研究工作，吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室冯守华教授和徐如人院士2001年应邀为美国化学会《化学研究评述》（Accounts of Chemical Reserch）撰写综述论文。综述题目为“New Materials in Hydrothermal Synthesis” （Acc. Chem. Res.，34(3），239?/FONT>247，2001）。该文从以下七个方面系统地总结了新材料水热合成化学方面的研究成果：微孔晶体；离子导体；复合氧化物和复合氟化物；低维磷酸铝；无机/有机杂化材料；特殊聚集态材料；材料，生命，环境与社会问题。3.南京大学熊仁根、游效曾等在光学活性类沸石的组装及其手性拆分功能研究方面设计和合成具有手性与催化功能的无机-有机杂化的多维结构，他们改性了光学活性的天然有机药物(奎宁），以它作为配体同金属离子自组装构成了一个能进行光学拆分（或选择性的包合S-构型）消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇，拆分率达98%以上的三维多孔类沸石。在成功设计这个类沸石时，我们主要考虑了以下一些因素：负一价阴离子的配体（排除了外部阴离子占据空洞的可能性）；配体具有大量的有机部分增强了疏水性；同时也有亲水基团,N、OH等基团共存于一个配体中 这样配体具有两性；多个手性中心（4个）。这是目前第一个能拆分的具有光学活性的类沸石，该工作被认为是非常重要和有意义的工作，发表在Angew. Chem. Int. Ed.,(2001,40,4422-4425）上，并被选为Hot Paper。4.中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿、吴新涛等在纳米材料和无机聚合物方面的工作有30篇论文发表在国际高水平的刊物如Angew. Chem. Int. Ed.，J. Am. Chem. Soc.，Chem. Eur. J.，Chem. Comm.，Inorg. Chem.上，引起了国内外同行的广泛重视。他们在纳米金属分子笼（nanometer-sized metallomolecular cage）的合成，结构和性能研究方面考虑有机桥联配体与金属离子的协同作用和结构调控，设计合成了一种含有机硫和氮的三齿桥联配体tpst，其中的吡啶环与中心隔离体通过柔性的硫醚联结. 通过tpst配体与两价的镍、钯或铂离子自组装反应，我们成功地构筑了具有Oh对称的立方体金属-有机笼子[Ni6(tpst)8Cl12]，其笼内体积超过1000?3，可以同时容纳多种离子和溶剂分子。该笼子在100° C下稳定并有12个较大的可变的窗口，可以让小分子进出笼子。这是目前已测定单晶结构的容量最大的一个金属-有机笼子（ J. Am. Chem. Soc. 2000,122，4819-4820）。进行了具有大孔洞的新型金属¾ 有机类分子筛(New type of metal-organic macroporous zeotype) 的合成，结构和性能的研究。这一方面的研究工作主要集中在合成合适的有机配体设计合成孔洞大小和形状适宜的复合聚合物。他们把tpst 配体和一价的金属离子进行逐步组装，制成了一种具有纳米级管的一维聚合物[Ag7(tpst)4(ClO4)2(NO3)5]n ， 管中可以同时容纳离子和小分子。这是目前唯一的一种具有金属-有机的纳米管的一维聚合物。他们还成功地构筑了一个新型的具有纳米级孔洞的类分子筛[{Zn4(OH)2(bdc)3}· 4(dmso)2H2O]n，其中孔洞的大小近一纳米。骨架的金属可以是具有催化活性的金属团簇。把多齿羧酸大配体与稀土金属和过渡金属离子反应，制成了多种含稀土金属和过渡金属且具有大孔洞的一维、二维和三维聚合物,[Gd2Ag2(pydc)4(H2O)4]n [{Gd2Cu3(pydc)6(H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd4Cu2(pydc)8 (H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd2Zn3(pydc)6(H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd4Zn2(pydc)8。金属纳米线和金属-有机纳米板的合成和结构研究。设计合成了一些金属纳米线、金属-非金属纳米线和金属有机纳米板，应用结构化学研究手段，研究它们的自组装规律、空间结构、电子结构及其物理化学性能，探索空间结构与性质和性能的关系规律。5．北京大学高松研究小组在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。外磁场依赖的特殊的磁弛豫现象。在水溶液中以1:1:1的摩尔比缓慢扩散K3[M(CN)6] (M = FeIII,CoIII),bpym (2,2’-bipyrimidine) 和Nd(NO3)3，合成了第一例氰根桥联的4f-3d二维配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]× 3H2O,24个原子形成的大六边形环 分别以顶点和边相连，构筑成独特的二维拓扑结构。通过对结构相同的两个化合物的磁性比较研究，确定了NdIII-FeIII间存在弱的铁磁相互作用。尽管在2K以上未观察到长程磁有序，零外场下变温交流磁化率也表现出通常的顺磁行为，但是，在外磁场（2kOe）存在时交流磁化率表现出慢的磁弛豫现象 与超顺磁体和自旋玻璃有类似之处。用该体系几何上的自旋阻挫给予了初步解释（Angew. Chem. -Int. Ed.,40(2),434-437,2001）。金属簇合物为结构单元的超分子组装。以混合稀土盐Dy(ClO4)3和天冬氨酸的水溶液 调节溶液的pH到大约6.5，合成得到了一个三维开放骨架结构的配位高分子 其孔径达11.78A。用天冬氨酸这个二元羧酸替代一元氨基羧酸的结果是，在生理pH条件下形成的氨基酸稀土配合物从分立的四核立方烷结构组装成三维的超立方烷（Angew. Chem.-Int. Edit.,39(20),3644-6,2000）。氰根桥联的三维铁磁体。以以4d金属离子Ru(III) 稳定的的二氰根配合物[RuIII(acac)2(CN)2]-为“建筑块”与3d金属离子Mn(II）反应，合成了一个氰根桥联的类金刚石结构的三维配位高分子。磁性研究表明，Ru-Mn间呈铁磁性作用，并且在3.6 K 以下表现出长程铁磁有序。这是第一例含Ru(III）的分子铁磁体。缓慢扩散Cu(en)(H2O)2SO4的水溶液到K3[Cr(CN)6]的水-乙醇溶液，得到一个氰根桥联的结构新颖的三维配位高分子[Cu(EtOH)2][Cu(en)]2[Cr(CN)6]2，磁性研究表明，Cr-Cu间呈铁磁相互作用，并且在57 K以下表现出长程铁磁有序。这是第一个结构和磁性表征的Cr-Cu三维分子磁体（Angew. Chem.-Int. Edit.,40(16),3031-3,2001; J. Am. Chem. Soc.,123,11809-10,2001）。6．清华大学李亚栋研究组在新型一维纳米结构的制备、组装方面取得了突出的进展。李亚栋课题组首次发现了由具有准层状结构特性的金属铋形成的一种新型的单晶多壁金属纳米管，有关研究成果在美国化学会志上（J. Am. Chem. Soc. 123(40),9904~9905,2001）报道。这是国际上首例由金属形成的单晶纳米管，铋纳米管的发现为无机纳米管的形成机理和应用研究提供了新的对象和课题。他们还设计利用人工合成的有机无机层状结构作为前驱体合成出金属钨单晶纳米线和高质量的WS2纳米管，并借助小角X射线衍射和高分辨电镜微结构分析，详细研究了由层状前驱体到纳米管的层状卷曲机制，为一维纳米线和纳米管的合成提供了新的方法和思路。这方面的工作发表在德国应用化学(Angew. Chem. Int. Ed. 41(2),333~335,2002）和美国化学会志(J. Am. Chem. Soc. 124(7),1411~1416,2002）上。7 .东北师范大学王恩波课题组对多金属氧簇的研究处于领先地位。在多金属氧簇晶体设计合成，多金属氧簇的功能材料方面都取得很好的成就。王恩波课题组的在国际的高端杂志上发表过多篇论文，如德国应用化学和美国化学会志等，引起了广泛的关注。一维氧化物纳米线、带及管由于其广泛的应用情景而倍受重视。李亚栋等通过液相反应途径，在较温和的条件下成功地合成了高质量的a 和b二氧化锰纳米线和纳米棒，同时实现了对产物成相的调控。此外，他们还合成出了单晶MoO3纳米带和钛酸盐纳米管。这方面的工作部分已发表在美国化学会志（J. Am. Chem. Soc. 124(12),2880~2881,2002）等杂志上。无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面，在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看，生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。在国家自然科学基金委员会政策局、化学部和中国科学院化学部的共同支持下，2002年3月5-7日在深圳举行了生物无机化学发展战略研讨会。会议分析了国内外生物无机化学发展过程和在目前生命科学和化学科学交叉发展相互促进的强大动力和趋势。中国生物无机化学是在20世纪80年代开始发生发展的，当时落后于国际约10年。在国家自然科学基金委员会十几年连续支持下，在全体从事生物无机化学研究者的努力下，生物无机化学的研究10年内跃升了三个台阶，研究对象从生物小分子配体上升到生物大分子；从研究分离出的生物大分子到研究生物体系；近年来又开始了对细胞层次的无机化学研究，研究水平逐年提高。中国在金属配合物与生物大分子的相互作用、金属蛋白结构与功能、金属离子生物效应的化学基础，以及无机药物化学、生物矿化方面都有了相对固定的研究方向，研究队伍日益年轻化。但中国生物无机化学的总体水平与国际水平还有一定差距，究其原因是研究经费投入不足，研究周期较长，但最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。放射化学的研究也表现出以上特点，其中最重要的也是要扶持年青的研究人才脱颖而出。

4. 现代无机化学是否还在发展？

先回答第二个问题，不是。但是有这个感觉一定程度上可以理解，因为生物化学方向确实很活跃，现在很多化学分支都在尝试模仿生物体系。因为很容易可以想到，生物体是大自然给我们化学家树立的典范，生物体中的反应和各种自组织现象协调有序，效率出色，条件温和。所以抄袭大自然的设计思路是比较省事的，所以无论是催化，材料合成，还是药物等等分支都在琢磨如何达到大自然的设计水平。但是，对于任何领域而言，我们都只能描述现有的情况，而不能预言将来的发展。所谓的瓶颈和局限对于学术天才来说就是取得突破的机会。目前不活跃不代表将来不活跃，所以没法对化学前沿的研究趋势下定论。
另一个是无机化学，这个要从概念说起。如果看字面的话，无机化学应该是与有机化学相对，应该是一门“研究无机物的学科”。但是只要翻一翻无机化学的教材，其中包含的通常以下部分或者全部内容的组合：
早期化学现象和理论+元素知识+量子化学基础+热力学基础+配合物理论（其实也是量子化学的应用）
所以说无机化学的知识结构几乎是四大化学里面最不系统的。而从研究趋势来讲，目前即使是自称无机化学的研究组，仅仅只做无机物研究的也很少。原因主要有以下两个：
从实验层面，有机化学可以提供给无机化学家借鉴的东西太多了。有机化学家在化合物合成和官能团修饰等方面积累了丰富的经验。大自然已经暗示了，最适合用来构筑结构丰富多样的化合物的元素是碳。所以对于无机化学家而言，更为便捷的研究思路是采用有机化学中已有的技巧和方法合成出有机化合物，再通过配位作用或其它相互作用和无机物（如金属离子等）组合为新的化合物。又因为有机化合物易于修饰的特点，所以要改变这些新化合物的性质又变得相对容易。
从理论层面，目前几乎所有的化学理论追根溯源的话，其基础都是量子力学+统计力学。所以无机化学家如果要深入了解现有的无机化学理论，或者创立新的无机化学理论，都一定需要找到其理论在量子力学或者统计力学的层面的解释。所以，可以说根本就无所谓独立的无机化学理论，无机化学家能做的就是把量子力学和统计力学应用到无机化学的研究中。

5. 无机化学的发展简史

原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用,后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质，于是加以仿效，这就是古代化学工艺的开始。如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜）与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一，此法也叫“湿法炼铜”。化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠）是调味品，苦盐（硫酸镁）的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐）器皿。公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾）、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。古代的炼丹术是化学科学的先驱，炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞）之类药剂变成黄金，并炼制出长生不老之丹的方术。中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书，约在360年有葛洪著的《抱朴子》，这两该书记载了60多种无机物和它们的许多变化。约在公元8世纪，欧洲金丹术兴起，后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学，而中国的金丹术则未能进一步演进。金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。金丹家所追求的目的虽属荒诞，但所使用的操作方法和积累的感性知识，却成为化学科学的前驱。由于最初化学所研究的多为无机物，所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。建立近代化学贡献最大的化学家有三人，即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。玻意耳在化学方面进行过很多实验，如磷、氢的制备，金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别，提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新观点，把化学这门科学的研究引上了正确的路线，对建立近代化学作出了卓越的贡献。拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具，进行了硫、磷的燃烧，锡、汞等金属在空气中加热的定量实验，确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念，推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上，于1774年提出质量守恒定律，即在化学变化中，物质的质量不变。1789年，在他所著的《化学概要》中，提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法，并运用正确的定量观点，叙述当时的化学知识，从而奠定了近代化学的基础。由于拉瓦锡的提倡，天平开始普遍应用于化合物组成和变化的研究。1799年，法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果，提出定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律，1803年道尔顿提出原子学说，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。并从这个学说引伸出倍比定律，即如果两种元素化合成几种不同的化合物，则在这些化合物中，与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。这个推论得到定量实验结果的充分印证。原子学说建立后，化学这门科学开始宣告成立。19世纪30年代，已知的元素已达60多种，俄国化学家门捷列夫研究了这些元素的性质，在1869年提出元素周期律：元素的性质随着元素原子量的增加呈周期性的变化。这个定律揭示了化学元素的自然系统分类。元素周期表就是根据周期律将化学元素按周期和族类排列的，周期律对于无机化学的研究、应用起了极为重要的作用。自然界已有的元素共109种，其中94种存在于自然界，15种是人造的。代表化学元素的符号大都是拉丁文名称的缩写。中文名称有些是中国自古以来就熟知的元素，如金、铝、铜、铁、锡、硫、砷、磷等；有些是由外文音译的，如钠、锰、铀、氦等；也有按意新创的，如氢（轻的气）、溴（臭的水）、铂（白色的金，同时也是外文名字的译音）等。周期律对化学的发展起着重大的推动作用。根据周期律，门捷列夫曾预言当时尚未发现的元素的存在和性质。周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究，成为现代物质结构理论发展的基础。系统无机化学一般就是指按周期分类对元素及其化合物的性质、结构及其反应所进行的叙述和讨论。19世纪末的一系列发现，开创了现代无机化学；1895年伦琴发现X射线；1896年贝克勒尔发现铀的放射性；1897年汤姆逊发现电子；1898年，居里夫妇发现钋和镭的放射性。20世纪初卢瑟福和玻尔提出原子是由原子核和电子所组成的结构模型，改变了道尔顿原子学说的原子不可再分的观念。1916年科塞尔提出电价键理论，路易斯提出共价键理论，圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题。1924年，德布罗意提出电子等物质微粒具有波粒二象性的理论；1926年，薛定谔建立微粒运动的波动方程；次年，海特勒和伦敦应用量子力学处理氢分子，证明在氢分子中的两个氢核间，电子几率密度有显著的集中，从而提出了化学键的现代观点。此后，经过几方面的工作，发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论。这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。

6. 无机化学

1. 
0.495g硫酸铵==>0.00749摩尔NH4+;
5ml c(NH3.H2O)=0.15mol/L的氨水 ===>0.00075摩尔NH3
缓冲溶液 pH=pKa+lg(0.00075/0.00749)=pKa-1=8.24===>[OH-]=10^-5.76 mol/L
[Mn2+][OH-]^2=[(10x0.0015)/15] x10^-11.52= 0.001x 10^-11.52=10^-14.52 
< Ksp(Mn(OH)2)=1.6x10^-13
无沉淀生成。
2。此题缺条件。"溶液中通入H2S(g)至饱和"＝＝＝》C(H2S)=? 
－－－－－－－－－－－
因为Ksp(NiS)=1.1^10(-21)  <  Ksp(MnS)=4.7^10(-14),  NiS先沉淀。 当MnS开始沉淀时， 有 〔S-2]=4.7^10(-14)/0.1=4.7^10(-13) mol/L
若饱和浓度C(H2S)＝0.1mL, 
H2S ----> 2H+ + S2-    Ka=Ka1xKa2=1.3x10(-7)x7.1x10(-15)=9.23x10^(-22)
Ka=[S2-][H+]^2/[H2S]=4.7^10(-13) [H+]^2/0.1
[H+]^2=1.4x-10-5 mol/L
pH<或＝-log1.4x-10-5=..... 
---------------------------

0.495g硫酸铵==>0.495/132.141 摩尔
又一摩尔(NH4)2SO4 含两摩尔NH4+
所以NH4＋ 摩尔 =2x0.495/132.141 摩尔＝0.00749摩尔NH4+;

7. 无机化学

以甲基红为指示剂检测的是从H3PO4到H2PO4-的滴定终点。
w(H3PO4)=0.0213x0.0946x10x98/2=98.7%
w(P2O5)=0.0213x0.0946x10x141.95/4=71.5% 
---------------------------
算成百分比含量了。sorry
w(H3PO4)=0.0213x0.0946x10x98=1。974 g
w(P2O5)=0.0213x0.0946x10x141.95/2=1。43 g 
---------------------------
250mL/25mL=10－－－ 稀释因子

8. 无机化学

二氨合铜(I) 离子被氧化，Cu化合价由+1变为+2，配位数变为4.
所以一定有 NH3参与，否则配体是不够的。
4 [Cu(NH3)2]+ + O2 + 8 NH3 + 2 H2O = 4 [Cu(NH3)4]2+ + 4 OH-