对不同还原剂制取银镜的初步研究.pdf

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1、2015年第1期SHIYANJIAOXUEYUYIQl叠麓甄j对不同还原剂制取银镜的初步研究伊慧澄张雪琛中国人民大学附属中学早八年级3班(100080)银镜反应通常使用银氨溶液与含有醛基的物质，(2)向试管中加入2mL质量分数为2％的AgNO3在碱性条件且水浴约60℃时发生还原反应，生成单质溶液，再逐滴加1：1氨水。银；而北京卷高考题使用氢氧化钠溶液制取银镜，这说(3)振荡，以使开始生成的棕黄色或白色沉淀物明银镜反应不一定在有醛基参与时才能进行。因此，笔消失。(开始生成的沉淀物是AgNO，在碱性条件下生者设计以下实验．旨在研究还原剂的种类、还原剂的浓成的AgOH或Ag20)度、

2、反应时问、反应温度对还原生成银镜的影响。(4)向试管中分别加入lmL的不同还原剂。一、实验材料(5)将试管放入60oC水浴烧杯(甲酸需98℃)。1．实验选用的还原剂。笔者设计的实验主要选(6)重复上述实验步骤4～6次。用含醛基的化合物，此外还尝试在氢氧化钠溶液存二、实验结果在的条件下制取银镜。实验所选还原剂如下：实验结果见表1。(1)醛类：甲醛HCHO(质量分数为10％，20％，表1不同还原剂制取银镜的对比表4()％)，乙醛CHHO(质量分数为10％，20％，40％)。兰溶液颜色生．成银镜质量(2)甲酸HCOOH(pH=8，pH=l1，且水浴98℃)，还原剂温度时间／min⋯⋯

3、。一‘。甲酸钠HCOONa(质量分数为5％，10％，20％)。(3)甲酸乙酯HCOOC2H5(配比为1：4，1：10)，葡萄糖C6}{20(质量分数为5％，10％，20％)。(4)蔗糖C。H220(质量分数为10％，20％)。(5)其他：质量分数为10％的NaOH溶液(部分银镜实验，尤其是乙醛还原银镜实验需加入氢氧化钠。笔者经查阅资料后发现，氢氧化钠本身就可以生成银镜，原因可能是氢氧化钠具有还原性)。2．主要化学反应方程式。(1)通式：RCHO十2fAg(NH3)dOH=RCOONH4+2Ag+3NH，+H20(由于氨气易溶于水，故反应方程式中无须标注气体符号)。(2)甲醛：H

4、CHO+4[Ag(NH3)210H=(NH4)2CO3+4Agl+6NH+2H20(需注意：甲醛的氧化产物不是甲酸。而是碳酸根)。(3)甲酸钠：HC00Na+[Ag(NH3)2]0H=(NH4)2CO3+Agl+H20。3．实验设计。笔者设计的实验选用控制变量法作为实验方法，即制备等量的银氨溶液，再在其中分别加入等体积的不同还原剂溶液。且在水浴相同时间后观察所生成的银镜及其剩余溶液的性状。4．实验步骤。(1)配制不同质量分数的还原剂溶液50mL。·64·2015年第l期三、实验过程中的几个问题剂量略有不同。1．关于生成溶液的颜色。实验中生成的银镜外②由于从水浴锅中放入和取出实验

5、材料存在时观不同，且溶液颜色不同．大约分为下列几类：间差，这可能导致水浴时间有误差。(1)灰黑色。③天平精度较低，则配制溶液的质量分数可能(2)棕色。不准。(3)近乎无色。④实验中使用的溶液已放置一段时间，这可能导在银镜反应中，银单质之所以附着在容器壁上是致溶液变质。如乙醛聚合为三聚乙醛、甲酸乙酯水解由于形成了胶状银颗粒。等，可能导致浓度误差。总结表1的情况可发现，灰黑色溶液通常出现⑤由于甲酸的98qC水浴很难保持，这使得甲酸在溶液碱性较强的状态下，如氢氧化钠、甲酸钠等。由水浴时水浴温度可能较低。于银镜反应在碱性条件下反应，且碱性越强反应越四、展望后续实验快，这就决定了有些银颗

6、粒无法附着在试管壁上而形1．可选用更多种类的无机还原剂进行实验。成了灰黑色悬浊液。2．探究发生各类银镜反应的最佳温度。此时。亦可以解释高浓度甲酸钠不能生成银镜的3．探究比上述实验更难制取的铜镜反应条件及原因，即由于甲酸钠电离后水解生成弱电解质甲酸而还原剂的选用。使溶液呈碱性，致使银镜反应速度虽快，但无法附着4．甲酸乙酯不能制取银镜的原因尚需要通过实在试管壁上。验继续讨论。2．关于乙醛的褶皱状银镜。乙醛生成银镜的性五、实验结论状与其同系物甲醛很不相同。1．生成银镜外观：质量分数为40％的甲醛、葡萄由于实验中使用的是部分变质的乙醛溶液，而乙糖及质量分数为5％的甲酸钠生成银镜的外观最

7、好。醛溶液在生成三聚乙醛后的pH大约为4(呈酸性)，2．反应条件：甲醛的条件最简便，只需室温即可且在反应过程中会生成一部分乙酸，其H必然中和反应。银颗粒之间的碱液而使银镜呈褶皱状(参见2012年3．反应速度：葡萄糖与甲醛速度都较快，其余速第4期《化学教学》中《清洗银镜新方法的实验探究》度较慢。一文中关于盐酸清洗银镜的实验)；但甲醛的氧化产4．反应物和产物的毒性：葡萄糖较优；甲酸钠、物是碳酸铵，呈中性，因此不会形成褶皱状银镜。甲醛等均有一定毒性。3．甲酸乙酯不能生成银镜。甲酸乙酯同甲酸一5．结