關于“乙醛銀鏡反應實驗”的探究

澤登扎西

主題詞：銀鏡反應；氧化還原；銀氨溶液

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）03-0388-01

1.問題的提出

在原高二理科教材【實驗6-7】、文科教材【實驗5-3】；高二學生實驗理科教材第212頁，文科教材第151頁和人教版《有機化學基礎》中，關于乙醛銀鏡反應實驗均有相同的敘述："在潔凈的試管中加入1 mL 2%的AgNO3，溶液，一邊振蕩試管，一邊逐滴加入2%的稀氨水。至產生的沉淀恰好完全溶解，再加入3滴乙醛.振蕩后把試管放在熱水浴中加熱。"但在實際實驗中，試管壁極難有光亮的銀鏡出現。為達到預期的實驗效果，有些教師在乙醛溶液中悄悄加入葡萄糖，雖然取得了理想的實驗效果，但違背了實事求是的科學精神。

長期以來，該實驗偶然性大、成功率極低、效果很差，成為許多化學教師十分頭疼的問題。鑒于此，我從多角度分析思考，做了大量試驗，獲得了較全面準確的數據，取得了滿意的效果。現將探究過程和分析歸納簡述如下：

2.相關準備工作

2.1 準確配制2%的稀氨水：將濃氨水稀釋10倍后，用移液管量取10毫升于燒杯，滴加2滴酚酞試液，得到紅色液體，然后用HCI標準液中和滴定，計算出原濃氨水的質量分數（一般在25%至28%之間）根據濃氨水的濃度按一定體積比加蒸餾水稀釋為2%稀氨水，放入滴瓶備用。

2.2 準確配制2%AgNO3溶液：用分析天平準確稱取2gAgNO3固體放入燒杯（為防止AgNO3水解，先滴加2-3滴1：4的稀硝酸），加入60毫升蒸餾水，攪拌，當AgNO3全部溶解后，滴加5%的NaOH溶液，攪拌，以中和HNO3，直到最后一滴產生的AgOH沉淀不消失為止。將此液體用100ml容量瓶配制成100ml AgNO3溶液裝入滴瓶備用。

3.探究試驗

3.1 對試劑添加順序的探究

3.1.1 硝酸銀——乙醛——氨水：水浴加熱無銀鏡產生。

3.1.2 氨水——乙醛——硝酸銀：結果同上

3.1.3 氨水——硝酸銀——乙醛：水浴加熱，有銀鏡產生。若硝酸銀稍過量，便會產生大量白色沉淀。

3.1.4 硝酸銀——氨水——乙醛：水浴加熱，反應現象正常，產生銀鏡。

3.2 對儀器潔凈度對實驗影響的探究

3.2.1 將試管用洗潔劑或洗衣粉洗滌后用自來水洗滌3-4次，按上述"探究一第4步"操作，僅有黑色渾濁出現，無銀境產生。

3.2.2 將試管用洗潔劑或洗衣粉洗滌后用自來水洗滌3-4次，再用蒸餾水洗3-4次，按上述"探究一第4步"操作，僅有黑色渾濁出現，偶爾有不太明顯的銀境產生。

3.2.3 將試管用40%NaOH溶液煮沸，用自來水洗滌3-4次，再用蒸餾水洗滌3次以上，會產生光亮的銀鏡。

3.3 反應溫度對實驗影響的探究

水浴溫度開始產生銀鏡的時間

60℃左右10分鐘仍無現象

70℃左右約5分鐘

80℃左右約3分鐘

88℃左右水浴液沸騰震動試管，無銀鏡生成

3.4 藥品用量對該反應速率影響的探究

AgNO3氨水乙醛溶液開始出現銀鏡時的水浴時間（水溫約80℃）

1ml白色沉淀剛消失2滴約3分鐘

2ml同上3滴2-2.5分鐘

3ml同上4滴約3分鐘

2ml白色沉淀有少量未消失3滴4分鐘

2ml白色沉淀消失后再加4-5滴氨水3滴10分鐘，試管內液體略帶黑色渾濁（產生了少量銀粉懸浮于液體中）。

3.5 酸堿性對反應影響的探究

在3支試管（分別編號：A、B、C）中各取2%AgNO3溶液2ml，滴加2%稀氨水至沉淀剛消失為止，再各滴3滴乙醛溶液。在A試管中滴加1滴1：4的硝酸溶液，在B試管中加入1滴1%NaOH溶液，在C試管中加入1滴40%的NaOH溶液，試管內液體立即變墨，再將A、B試管放在約80℃的熱水浴加熱，B試管約3分鐘開始出現黑色渾濁，A試管10分鐘后仍無現象，分析：

3.5.1 A試管內為強酸性環境，乙醛的還原性顯著減弱，使反應不能發生；

3.5.2 B試管內為弱堿性環境，乙醛有較強的還原性，但由于雜質NaOH的影響，使銀鏡難于產生，故只略顯黑色渾濁。

3.5.3 C試管內為強減性環境，乙醛的還原性顯著增強，故不須加熱反應便迅速發生，同樣由于NaOH等雜質的影響，雖有大量銀粉產生，亦不能形成銀鏡。

4.結論

通過前述探究，確保該實驗成功率達100%，又快、又好、又省的關鍵之處為：

4.1 該反應銀鏡的形成，除CH3CHO、Ag（NH3）2+、NO-3、OH-除外，其他雜質離子對反應的不利影響很大；

4.2 配制溶液必須用蒸餾水；

4.3 準確配制2%AgNO3溶液和2%稀氨水，正確取用乙醛溶液；

4.4 必須按AgNO3——稀氨水——乙醛溶液的順序加入試劑；

4.5 銀氨溶液必須隨配隨用，不能長久放置，否則會生成易爆炸的疊氮化銀；

4.6 2%AgNO3溶液的用量以2ml為佳；稀氨水加至Ag2O白色沉淀略有殘留或剛消失為止，切不能過量（過量的氨水使溶液呈現堿性，乙醛的還原性有所增強，但由于NH3·H20雜質的影響，銀鏡仍難形成；且氨水過量，還會生成易爆炸的雷酸銀）；40%的乙醛溶液以3滴為宜；

4.7 所用試管必須高度潔凈；

4.8 水浴溫度以80℃左右為佳；

4.9 該反應的酸堿性在中性和微堿性條件下；

4.10試管內的銀鏡，用硝酸處理，既浪費藥品又污染環境。只需用尖端纏有鋼絲球的試管刷刷洗，便可輕易快速除去。

若做到了以上幾點，本實驗定能達到萬無一失、次次成功。

附：該實驗的主要化學反應：

AgNO3+NH3·H20=NH4NO3+AgOH↓

2AgOH=Ag2O↓+H20

Ag20+4NH3+H20=2[Ag（NH3）2]OH

CH3CHO+2[Ag（NH3）2]OH=CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H20

參考文獻：

[1] 《高中化學實驗大全》（國家教委教學儀器研究所編）

[2] 《全日制普通高級中學教科書（必修加選修）化學第二冊》（人民教育出版社化學室編著）

[3] 《全日制普通高級中學教科書（必修）化學第二冊》（人民教育出版社化學室編著）

[4] 《普通高中課程標準實驗教科書.化學.有機化學基礎（選修）》（人教版）