对于复杂的铝合金样品，不用置换滴定，而用返滴定所得的结果是偏高还是偏低

对于复杂的铝合金样品，不用置换滴定，而用返滴定所得的结果是偏高还是偏低 1.直接滴定法：符合滴定条件的物质（反应定量完全、反应速度快、有适宜的指示剂）盐酸滴定氢氧化钠等. 2.返滴定法：至少有一条不符合上述条件.如：配位滴定中铝的滴定,先过量（已知浓度和体积）EDTA,加热,铝与EDTA充分反应,...,然后用锌标准滴定过量EDTA.计算出铝. 3.置换滴定法 ：至少有一条不符合上述条件.续上：如：配位滴定中铝的滴定,先过量EDTA,加热,铝与EDTA充分反应,...,然后用锌标准滴定过量EDTA.然后加入氟化物,加热,铝中EDTA被氟定量置换,再用锌标准溶液滴定,此次锌量与铝量对用相同（指mol).

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

NaOH 200g/L ,1:1 HCl\x05,1:1 氨水 ,NH4F 200g/L ,EDTA 0.02mol/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/L NaOH溶液,1:1 HCl,1:1 氨水,200g/L NH4F,200g/L六亚甲基四胺及0.02mol/L EDTA溶液.

3.准确称取0.10-0.11g铝合金于250mL烧杯中,加10mL NaOH ,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10 mLHCl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10mL NH4F ,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.

铝合金中铝含量的测定（微型滴定法）一、实验目的 1．掌握置换滴定原理。 2．学会铝合金的溶样方法。 二、实验原理 铝合金中含有：Si，Mg，Cu，Mn，Fe，Zn，个别还含有Ti，Ni，Gi等，返滴定测定铝含量时，所有能与EDTA形成稳定络合物的离子都产生干扰，缺乏选择性。对于复杂物质中的铝，一般都采用置换滴定法。 先调节溶液pH值为3～4，加入过量EDTA标准溶液，煮沸，使Al3+与EDTA络合，冷却后，再调节溶液的pH值为5～6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+盐标准溶液滴定过量的EDTA（不计体积）。然后，加入过量NH4F，加热至沸，使AlY-与F--之间发生置换反应，并释放出与Al3+等摩尔的EDTA： AlY-+6F-+2H2+ =AlF3-6+H2Y2- 释放出来的EDTA，再用Zn2+盐标准溶液滴定至紫红色，即为终点。铝合金中杂质元素较多，通常可用NaOH分解法或HNO3_HCl混合溶液进行溶样。 三、主要试剂 1．EDTA溶液(0.02mol·L-1) 2．二甲酚橙(XO，2g·L-1)水溶液 3．NaOH溶液(200 g·L-1，贮于塑料瓶中) 4．HCl(6mol·L-1，3mol·L-1) 5．NH3·H2O（1+1） 6．六次甲基四胺溶液(200g·L-1) 7．Zn2+(0.01 mol·L-1)：配制方法参见实验11。 8．NH4F溶液(200 g·L-1，贮于塑料瓶中) 9．铝合金试样 四、实验步骤 1．样品的预处理 准确称取0.1g左右铝合金于100mL塑料烧杯中，加入10mL NaOH溶液，在水浴中加热溶解，待样品大部分溶解（有少许黑渣为碱不溶物），加入6mol·L-1HCl 20mL，少许黑渣溶解后，将上述溶液定量转至100mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 2．铝合金中铝含量的测定 移取铝合金试液2.00mL于25mL锥形瓶中，加入0.02mol·L-1EDTA溶液3mL，此时溶液呈黄色，滴加（1+1）氨水调至溶液恰好出现红色（pH=7～8），再滴加6mol·L-1HCl至试液呈黄色，如不呈黄色，可用3 mol·L-1HCl来调节。用0.01mol·L-1锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色（不计滴定的体积），加入20%NH44F溶液1mL，将溶液加热至微沸，流水冷却。再补加二甲酚橙指示剂1滴，用3mol·L-1HCl调节溶液呈黄色后，再用0.01mol·L-1锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色，即为终点。根据消耗的锌盐溶液体积，计算Al的质量分数。 五、思考题 1．用锌标准溶液滴定多余的EDTA，为什么不计滴定体积？能否不用锌标准溶液，而用没有准确浓度的Zn2+溶液滴定？ 2．实验中使用的EDTA需不需要标定 3．能否采用EDTA直接滴定方法测定铝？