专题研究 7 中和滴定及拓展应用
1．滴定终点的判断
当滴入最后半滴标准液时，溶液由××色变为××色，且半分钟内无变化。
2．中和滴定误差分析的原理
c待＝，V待是待测液的体积，c标是标准液的浓度，这些量均为已知量，所以c待的大小取决于V标的大小，因此误差来源主要归结于消耗标准液的体积V标。
3．指示剂选择的基本原则
(1)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，如用NaOH溶液滴定醋酸。
(2)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，如用盐酸滴定氨水。
(3)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。
(4)并不是所有的滴定都使用指示剂，如用标准Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色恰好褪去且半分钟内无变化时即为滴定终点。
4．氧化还原滴定的原理及指示剂的选择
(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类。
①氧化还原指示剂；
②专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；
③自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色且半分钟内无变化。
5．沉淀滴定
(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－浓度。
(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl－的含量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。
6．氧化还原滴定、沉淀滴定的常见类型
(1)直接滴定法：利用A直接与B发生反应，根据化学方程式由B求出A。
(2)连续反应型：A发生反应生成B，再用C滴定B。
解题思路：利用化学(或离子)方程式找出A与C之间的关系式，进行计算和误差分析。
(3)过量试剂型：向A中加入过量的B，再用C滴定过量的B。
解题思路：由C求出过量的B，进一步求出与A反应的B，进行计算和误差分析。
1．(2022·湖南卷)室温时，用0.100 mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL 浓度相等的Cl－、 Br－和 I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是( )
A．a点：有白色沉淀生成
B．原溶液中I－的浓度为0.100 mol·L－1
C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀
D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
C 解析：向含浓度相等的Cl－、Br－和 I－混合溶液中滴加AgNO3溶液，根据三种沉淀的溶度积常数，三种离子沉淀的先后顺序为I－、Br－、Cl－，根据滴定图示，当滴入4.50 mL AgNO3溶液时，Cl－恰好沉淀完全，此时共消耗AgNO3的物质的量为4.50 mL×10－3 L· mL－1×0.100 mol·L－1＝4.5×10－4 mol，所以Cl－、Br－和 I－均为1.5×10－4 mol。I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；原溶液中I－的物质的量为1.5×10－4 mol，则I－的浓度为＝0.010 0 mol·L－1，故B错误；当Br－沉淀完全时(Br－浓度为1.0×10－5 mol·L－1)，溶液中的c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝5.4×10－8 mol·L－1，若Cl－已经开始沉淀，则此时溶液中的c(Cl－)＝＝ mol·L－1≈3.3×10－3 mol·L－1，原溶液中的c(Cl－)＝c(I－)＝0.010 0 mol·L－1，则已经有部分Cl－沉淀，故C正确；b点加入了过量的AgNO3溶液，Ag＋浓度最大，则b点各离子浓度为c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。
2．(2023·浙江6月选考)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验：
实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液。
实验Ⅱ：往20 mL 0.10 mol·L－1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L－1 CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的电离常数Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后体积变化忽略不计]，下列说法正确的是( )
A．实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点
B．实验Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL时，存在c(C2O)C．实验Ⅱ中发生反应HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H＋
D．实验Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中c(C2O)＝4.0×10－8 mol·L－1
D 解析：NaHC2O4溶液被NaOH溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液，为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂，因此，实验Ⅰ可选用酚酞作指示剂，指示反应终点，故A错误；实验Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL时，溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且二者物质的量浓度相等，Ka2＝5.4×10－5>Kh＝≈1.9×10－10，则HC2O的电离程度大于C2O的水解程度，因此存在c(C2O)>c(HC2O)，故B错误；实验Ⅱ中，开始滴加的CaCl2量较少而NaHC2O4过量，因此该反应在初始阶段发生的是2HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H2C2O4，故C错误；实验 Ⅱ 中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中c(Ca2＋)＝＝0.06 mol·L－1，溶液中c(C2O)＝＝ mol·L－1＝4.0×10－8 mol·L－1，故D正确。
3．(2022·江苏卷节选)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[c(Ce3＋)约为0.2 mol·L－1]，加氧化剂将Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶液装入如图所示的滴定管中；③________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：进行滴定操作时先将一定体积的待测液移入锥形瓶中，滴加2滴指示剂，记录标准溶液的起始体积，然后进行滴定，滴定过程中要注意锥形瓶中溶液颜色的变化，当滴入最后半滴标准液，溶液颜色由紫红色变为亮黄色且半分钟内溶液颜色无变化时即为滴定终点，记录数据，重复3次。
答案：向锥形瓶中加入20.00 mL待测Ce4＋溶液，再滴加2滴苯代邻氨基苯甲酸，读取0.020 00 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液的起始读数V1，然后向锥形瓶中缓慢滴入0.020 00 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，观察锥形瓶中溶液颜色的变化， 当滴入最后半滴标准液，溶液颜色由紫红色变为亮黄色且半分钟内溶液颜色无变化，则达到滴定终点，记录滴定管读数V2，重复以上操作3次
解答滴定应用题的审题流程
(1)阅读材料，判断反应原理。
(2)确定滴定类型：连续反应型还是过量试剂型。
(3)联系中和滴定，判断滴定终点，计算含量及误差分析。(共20张PPT)
专题七 水溶液中的离子平衡
专题研究 7 中和滴定及拓展应用
3．指示剂选择的基本原则
(1)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，如用NaOH溶液滴定醋酸。
(2)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，如用盐酸滴定氨水。
(3)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。
(4)并不是所有的滴定都使用指示剂，如用标准Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色恰好褪去且半分钟内无变化时即为滴定终点。
4．氧化还原滴定的原理及指示剂的选择
(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类。
①氧化还原指示剂；
②专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；
③自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色且半分钟内无变化。
6．氧化还原滴定、沉淀滴定的常见类型
(1)直接滴定法：利用A直接与B发生反应，根据化学方程式由B求出A。
(2)连续反应型：A发生反应生成B，再用C滴定B。
解题思路：利用化学(或离子)方程式找出A与C之间的关系式，进行计算和误差分析。
(3)过量试剂型：向A中加入过量的B，再用C滴定过量的B。
解题思路：由C求出过量的B，进一步求出与A反应的B，进行计算和误差分析。
1．(2022·湖南卷)室温时，用0.100 mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL 浓度相等的Cl－、 Br－和 I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是( )
A．a点：有白色沉淀生成
B．原溶液中I－的浓度为0.100 mol·L－1
C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀
D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
√
C 解析：向含浓度相等的Cl－、Br－和 I－混合溶液中滴加AgNO3溶液，根据三种沉淀的溶度积常数，三种离子沉淀的先后顺序为I－、
Br－、Cl－，根据滴定图示，当滴入4.50 mL AgNO3溶液时，Cl－恰好沉淀完全，此时共消耗AgNO3的物质的量为4.50 mL×10－3 L·
mL－1×0.100 mol·L－1＝4.5×10－4 mol，所以Cl－、Br－和 I－均为1.5×10－4 mol。I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；原溶液中I－的物质的量为1.5×10－4 mol，则I－的
mol·L－1，原溶液中的c(Cl－)＝c(I－)＝0.010 0 mol·L－1，则已经有部分Cl－沉淀，故C正确；b点加入了过量的AgNO3溶液，Ag＋浓度最大，则b点各离子浓度为c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。
2．(2023·浙江6月选考)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验：
实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液。
实验Ⅱ：往20 mL 0.10 mol·L－1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L－1 CaCl2溶液。
√
3．(2022·江苏卷节选)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[c(Ce3＋)约为0.2 mol·L－1]，加氧化剂将Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶液装入如图所示的滴定管中；③________________。
解析：进行滴定操作时先将一定体积的待测液移入锥形瓶中，滴加2滴指示剂，记录标准溶液的起始体积，然后进行滴定，滴定过程中要注意锥形瓶中溶液颜色的变化，当滴入最后半滴标准液，溶液颜色由紫红色变为亮黄色且半分钟内溶液颜色无变化时即为滴定终点，记录数据，重复3次。
答案：向锥形瓶中加入20.00 mL待测Ce4＋溶液，再滴加2滴苯代邻氨基苯甲酸，读取0.020 00 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液的起始读数V1，然后向锥形瓶中缓慢滴入0.020 00 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，观察锥形瓶中溶液颜色的变化， 当滴入最后半滴标准液，溶液颜色由紫红色变为亮黄色且半分钟内溶液颜色无变化，则达到滴定终点，记录滴定管读数V2，重复以上操作3次
解答滴定应用题的审题流程
(1)阅读材料，判断反应原理。
(2)确定滴定类型：连续反应型还是过量试剂型。
(3)联系中和滴定，判断滴定终点，计算含量及误差分析。
