銀鏡反應初探

銀鏡反應是中學化學非常重要的一個反應，也是高考的重點。銀氨溶液被含有還原性的醛基化合物還原生成金屬銀，生成的銀致密排列，光亮如鏡，因此也稱為銀鏡反應。如何制備銀鏡？銀鏡反應需要注意什么？制備銀鏡又如何清洗呢？本文對這些問題進行了一一解答，希望能夠讓廣大的學生能夠進一步了解銀鏡反應。

【問題1】為什么不用硝酸銀溶液直接與醛起銀鏡反應？還需要費力配制銀氨溶液呢？

史文權和徐吉良指出AgNO3水溶液由于水解原因呈弱酸性，pH值約為5左右，Ag+離子和NO3-離子均具有較強的氧化性，根據它們在酸性溶液中標準電極電勢的大小，可以得出NO3-比Ag+離子氧化能力強。而銀氨溶液呈弱堿性，pH約為8左右，NO3-離子還原電位降低顯著，低于銀氨離子的還原電位。所以在銀氨溶液中主要是Ag（NH3）2+離子起氧化作用，而NO3-離子無明顯的還原過程。

2010年安徽高考考察了銀鏡反應的制備：（1）邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管，邊滴入2%的氨水。至最初的沉淀恰好溶解為止（2）將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中

（3）制備銀鏡時，用酒精燈的外焰給試管底部加熱。2012年北京高考中指出在堿性條件下，加熱銀氨溶液就可以產生銀鏡。

【問題2】在實際實驗的時候同學們發現用時比較長或者加熱需要比較高的溫度，2004年陳明華[1]研究指出是因為這種粗略的銀氨溶液的配制方法產生的影響。如何才能夠快速制備銀鏡呢？

實驗研究表明并不是銀氨溶液的pH越高，銀氨離子的存在越多，銀鏡反應就越容易發生。當pH過低（如9.1）也不利于銀鏡反應發生，因為此時銀離子是主要存在形式。最適合的pH是11.4-10.8，并使銀鏡反應加熱時間和溫度控制在4min和70℃以下，不僅可以快速制得銀鏡，還能鑒別直鏈型的醛和酮。

2010年安徽高考Fe（NO3）3溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進行了如下探究：制備銀鏡，并與Fe（NO3）3溶液反應，發現銀鏡溶解。從上述實驗的生成物中檢驗出Fe2+。

2012年北京高考用硝酸清洗試管上的銀。

2017年北京高考某小組在驗證反應“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發現和探究過程如下：向硝酸酸化的0.05mol·L﹣1硝酸銀溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色，證明存在Fe3+。

【問題3】銀鏡實驗因其操作簡單、現象明顯深得學生們的喜愛，但大量制得的銀鏡如何清洗呢？

從熱力學的角度，找到合適的氧化劑就可以了。所以很多人嘗試了不同的氧化劑。在這些氧化劑里一定濃度的硝酸是最常用的，因為其溶解快且產物能夠回收利用而深深受喜愛。但是也可以看出硝酸的利用率低，產生氮氧化物污染環境。所以人們探索用過氧化氫[2]、氯化鐵[3]、高錳酸鉀等溶液替代[4]。

北京2012年高考中選擇使用硝酸清洗銀鏡是有考慮的，硝酸銀是中學階段使用較為廣泛的昂貴試劑，從節約的角度看，硝酸是清洗銀鏡的理想試劑，這也正是高考要考察的原因吧。

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作者簡介：李軍，（1979.1-）男，漢族，研究生學歷 出生在北京，教師，研究方向：化學。