20092401065乙醛银镜反应最佳条件的探究 - 图文

实验日期 5月24日 第 8 组 姓名 陈优美 学号 20092401065 成绩 实验七 探究性实验设计

——乙醛银镜反应最佳条件的探究

组员：

实验目的：学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法。 实验要求：自行发现实验探究问题；自行设计探究性实验方案；

实验实施与实验问题发现及记录；实验报告与分析。

（选择某一中学化学实验问题或与化学有关的生活问题，进行查阅资料，设计实验，进而加以解决）

实验报告部分

一、探究问题的提出

在人教版高中化学选修5《有机化学基础》第三章第二节醛中醛的还原性是醛类化合物一项很重要的化学性质, 其中银镜反应是醛类化合物的重要鉴别反应。除此之外，工业上常用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。如果银镜反应条件掌握不好,很难出现明亮的银镜, 往往形成灰色沉淀。实验效果差,直接影响教学效果以及工业生产。

二、问题解决设想（思路）

通过查阅大量文献资料，我们小组决定采用控制变量法固定用0.1mol/L硝酸银溶液，探讨氨水的浓度、温度以及乙醛的浓度对银镜反应效果的影响，从而得出乙醛银镜反应的最佳实验条件。

三、相关资料查阅综述

为使生成的银能很好地附着在试管壁上，可先在试管中加入NaOH溶液，加热煮沸1 min，以除去试管壁上的油污；硝酸银溶液要新配制的，若放置太久或酸性太强实验效果都不佳；氨水要稍过量一点，保证反应在弱碱性条件下进行。配制银氨溶液时，向硝酸银溶液中滴加氨水的过程中，应先产生白色略带棕色的沉淀，然后再继续滴加氨水使沉淀溶解；若溶液始终澄清，则说明药品的浓度、用量有问题，或试剂放置太久不宜再用。

通过查阅不同资料，总结出乙醛银镜反应的适宜条件有如下几种： 条件一：乙醛氧化反应条件的选择一文[1] , 归纳出乙醛银镜反应较适宜条件为:50～60 ℃, 5 %AgNO3 溶液1ml 、1 %的NaOH 溶液1 滴, 2 %氨水滴加至

沉淀恰好完全溶解, 加5 %乙醛3～4 滴。

条件二：根据人教版高中化学选修五第三章第一节乙醛银镜反应条件为：2%AgNO3 溶液1ml 、2%氨水滴加至沉淀恰好完全溶解, 加3滴乙醛，震荡后置于热水浴中温热。

条件三：文献【2】中的条件为：3%AgNO3 溶液1ml，2 %氨水滴加至沉淀恰好完全溶解, pH值约为9—10，乙醛浓度为20%—40%，水浴温度为60℃。

四、实验设计方案

（一）仪器和试剂

1.仪器：酒精灯、三角架、石棉网、烧杯（250ml，3个）、温度计、胶头滴管、小试管（10支）

2.药品：0.1mol/L硝酸银溶液、浓氨水（AR，20ml）、乙醛（AR，15ml） 乙醛：相对密度0.7834（18/4℃），相对分子质量44.05，熔点－121℃，沸点20.8℃，硝酸银：相对分子质量：169.88 g/ molAg = 63.50%, N = 8.25%, O = 28.25%相对密度(水=1)： 4.35，熔点(℃)： 212，沸点(℃)：444 °C (717 K) (分解) [Ag(NH3)2]OH

3.溶液配制：

（1）准备试管：在试管里先注入少量NaOH溶液，振荡，然后加热煮沸。把NaOH倒去后，再用蒸馏水洗净备用。

（2）配置溶液：在洗净试管中，加入1mL0.1mol/LAgNO3溶液，然后逐滴加入氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。银镜反应：管壁滴入三滴乙醛稀溶液，把试管放在盛有热水的烧杯里，静置几分钟。不久，可以观察到试管内壁上附着了一层光亮如镜的金属银。

(二)实验装置图

（三）实验步骤

1.氨水浓度对银镜反应的影响

取2支试管, 加入2ml0.1mol/LAgNO3溶液，分别滴加加入2 % ，5 %的氨水， 边加边振荡, 直至生成的沉淀恰好完全溶解, 然后滴加20 %乙醛溶液3滴, 摇匀, 置60 ℃水浴中加热, 结果如表一；

2. 温度对银镜反应的影响

取3 %的硝酸银溶液2ml , 滴加2mol/L氨水, 边加边振荡, 直至生成的沉淀恰好完全溶解, 然后将银氨溶液分成5支试管, 各加入20 %乙醛溶液3滴, 摇匀, 置不同温度水浴中加热：室温、60℃、沸水, 结果如表二 ;

3.乙醛浓度对银镜反应的影响：取3%硝酸银溶液2ml , 滴加2mol/L的氨水, 边加边振荡, 直至所生成的沉淀恰好完全溶解, 然后将溶液分入5支试管中, 各试管分别加入40% ,20% ,10% , 5%及1%乙醛溶液3滴, 摇匀, 置60 ℃恒温水浴中加热,结果如表三；

（四）注意事项：

1.银镜反应的成败关键之一，是所用的仪器是否洁净。

2.配制银氨溶液时，应防止加入过量的氨水。银氨溶液必须随配随用，不可久置。

3.实验完毕，试管内的银氨溶液要及时处理，先加入少量盐酸，倒去混和液后，再用少量稀硝酸洗去银镜，并用水洗净。

银镜反应：2[Ag(NH3)2OH]+R-CHO＝R-COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3↑

在制备银氨溶液时，一般用稀氨水而不用浓氨水。这是因为在配制银氨溶液时，若氨水太浓，NH3容易过量，使Ag过度地被络合，降低银氨溶液的氧化能力。

AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

五、实验过程记录

1.表一：氨水浓度对银镜反应的影响

氨水浓度（%） 2 5

2.表二： 温度对银镜反应的影响

开始有反应现象时间 2min5s 1min42 形成较明显银镜时间 12min20s 12min54s 银镜质量（效果） 厚而完整，银白光亮 较厚，完整，银白中略黑，光亮程度不如上组 温度（℃） 室温 60 沸水（100）

开始有反应现象时间 48min 1min45s 30s 形成较明显银镜时间 68min 14min36s 1min36s 银镜质量（效果） 较薄，不完整，浅白稍光亮 厚而完整，银白光亮程度最好 厚而完整，银白光亮程度好 表三：乙醛浓度对银镜反应的影响 乙醛浓度（%） 40 20 10 间 1min41s 1min45s 1min47s 开始有反应现象时间 12min52s 14min36s 14min27s 黑 5 2min15s 14min48s 较薄，不完整，浅白稍光亮，略带黑 1

2min32s 16min16s 很薄，不完整，浅白，不光亮 形成银镜时银镜质量（效果） 厚，完整，银白带黑，光亮 较厚，完整，浅白光亮 较薄，完整，浅白稍光亮，略带六、相关问题探讨

1.氨水浓度对银镜反应的影响

因为硝酸银的浓度不变，因此氨水的浓度主要是通过影响银氨溶液的生成来影响反应的。本次做了两组对比试验（使用2%和5%的氨水），从实验现象可知，硝酸银溶液浓度（0.1mol/L）不变时，随着氨水浓度的增大，生成银镜的速度越快，但时间反而会加长，即5%氨水银镜出现时间比2%时间长一些。而且，随着浓度的增大，生成银镜的质量也有明显变化。2%浓度生成的银镜效果的效果最好，厚而完整，银白光亮，5%的氨水，生成的银镜带白色略带有黑色。

综上所诉，浓度为2%的氨水溶液生成的银氨溶液最有利于银镜的生成，且生