实验题目：铝合金中铝含量的测定 　　一、摘要 　　采用NaOH溶解样品中的铝,通过控制溶液PH环境,使Al3+与过量的EDTA充分反应,用Zn2+标准溶液滴中和过量的EDTA,再用一定量的NH4F置换出同铝络合的EDTA,接着用Zn2+标准溶液滴定释放出来的EDTA,计算得出铝合金样品中铝的含量为94.35%. 　　二、实验目的 　　1.了解返滴定法,掌握置换滴定. 　　2.接触复杂物质,以提高分析问题、解决问题的能力. 　　3.掌握铝合金中铝的测定原理和方法. 　　三、实验原理 　　由于Al3+易水解而形成一系列多核氢氧基络合物,且与EDTA反应慢,络合比不恒定,常用返滴定法测定铝含量. 　　加入定量且过量的EDTA标准溶液,在PH≈3.5环境下加热煮沸几分钟,使络合完全,继续在pH为5-6,以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标准溶液滴定过量的EDTA.然后,加入过量的NH4F,加热至沸,使AlY-与F-之间发生置换反应,释放出与Al3+等物质的量的EDTA,再用Zn2+盐标液滴定释放出来的EDTA而得到铝的含量.有关反应如下： 　　pH=3.5时,Al3+（试液）＋Y4-（过量）＝AlY-,Y4-(剩) 　　pH=5-6时,加入二甲酚橙指示剂,用Zn2+盐标液滴定剩余的Y4- 　　Zn2+＋Y4-(剩)＝ZnY2-,加入NH4F后 　　置换反应:AlY-+6F-=AlF63-+Y4-(置换) 　　滴定反应:Y4-(置换)+Zn2+＝ZnY2- 　　终点：Zn2+(过量）＋XO＝Zn-XO黄色→紫红色 　　四、主要试剂 　　NaOH200g/L,1:1HClx05,1:1氨水,NH4F200g/L,EDTA0.02mol/L,六亚甲基四胺200g/L,Zn2+标准溶液0.02mol/L,铝合金样品0.10-0.11g 　　五、实验内容 　　1.准确称取分析纯ZnO试样0.41g左右,溶于100mL烧杯中,完全溶解后转入250mL容量瓶中,洗涤烧杯,洗液并入容量瓶,定容、摇匀备用. 　　2.依据实验要求,分别配制200g/LNaOH溶液,1:1HCl,1:1氨水,200g/LNH4F,200g/L六亚甲基四胺及0.02mol/LEDTA溶液. 　　3.准确称取0.10-0.11g铝合金于250mL烧杯中,加10mLNaOH,在沸水浴中使其完全溶解,稍冷后,加（1+1）HCl盐酸溶液至有絮状沉淀产生,再多加10mLHCl溶液,定容于250mL容量瓶中. 　　4.准确移取试液25.00mL于250mL锥形瓶中,加30mLEDTA,2滴二甲酚橙,此时溶液为黄色,加氨水至溶液呈紫红色,再加（1+1）HCl溶液,使之呈黄色,煮沸3min,冷却. 　　5.加20mL六亚甲基四胺,此时应为黄色,如果呈红色,还需滴加（1+1）HCl,使其变黄.把Zn2+标准溶液滴入锥形瓶中,用来与多余的EDTA络合,当溶液恰好由黄色变为紫红色时停止滴定. 　　6.于上述溶液中加入10mLNH4F,加热至微沸,流水冷却,再补加2滴二甲酚橙,此时溶液为黄色.再用Zn2+标液滴定,当溶液由黄色恰好变为紫红色时即为终点,根据这次标液所消耗的体积,计算铝的质量. 　　七、实验讨论 　　1.在用EDTA与铝反应时,EDTA应过量,否则反应不完全.加入二甲酚橙指示剂后,如果溶液为紫红色,则可能是样品含量较高,EDTA加入量不足,应补加. 　　2.测定简单试样中的Al3+含量时用返滴定法即可,而测定复杂试样中的Al3+则须采用置换滴定法.因为试样简单,金属离子种类很少,加入一定过量的EDTA时只有Al3+形成络离子,过量的EDTA能准确被滴定.而复杂试样中金属离子的种类较多,条件不易控制,加入的EDTA还要和其它离子反应,所以就不能用剩余的EDTA直接计算Al3+的含量,还需要再置换出与Al3+络合的EDTA. 　　3.实验中若是直接用返滴定法来测定,需要先标定EDTA的浓度,再进行测定.由于其它离子参与了同EDTA的络合反应,理论上使得测定结果偏高. 　　4.本实验中采用置换滴定法测定Al3+的含量,最后是用Zn2+标准溶液的体积和浓度计算试样中Al3+的含量,所以使用的EDTA溶液不需要标定. 　　5.因第一次使用Zn2+标液是滴定过量的EDTA,也即未与Al3+反应的EDTA,所以可以不计体积.但必须准确滴定溶液由黄色变为紫红色,否则溶液中还有剩余EDTA,使结果偏高.