Question

【題目】乙醛能與銀氨溶液反應(yīng)析出銀，如果條件控制適當(dāng)，析出的銀會均勻分布在試管上，形成光亮的銀鏡，這個反應(yīng)叫銀鏡反應(yīng)。某實驗小組對銀鏡反應(yīng)產(chǎn)生興趣，進(jìn)行了以下實驗。

(1)配制銀氨溶液時，隨著硝酸銀溶液滴加到氨水中，觀察到先產(chǎn)生灰白色沉淀，而后沉淀消失，形成無色透明的溶液。該過程可能發(fā)生的反應(yīng)有_________

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

C. 2AgOH=Ag2O+H2O D. Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O

(2)該小組探究乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)的最佳條件，部分實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗 序號	銀氨溶液/mL	乙醛的量/滴	水浴溫度/℃	反應(yīng)混合液的pH	出現(xiàn)銀鏡時間
1	1	3	65	11	5
2	1	3	45	11	6.5
3	1	5	65	11	4
4	1	3	50	11	6

請回答下列問題：

①推測當(dāng)銀氨溶液的量為1 mL，乙醛的量為3滴，水浴溫度為60℃，反應(yīng)混合液pH為11時，出現(xiàn)銀鏡的時間范圍是____________________。

②進(jìn)一步實驗還可探索_______________對出現(xiàn)銀鏡快慢的影響(寫一條即可)。

(3)該小組查閱資料發(fā)現(xiàn)強(qiáng)堿條件下，加熱銀氨溶液也可以析出銀鏡，并做了以下兩組實驗進(jìn)行分析證明。已知：Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O。

裝置	實驗序號	試管中的藥品	現(xiàn)象
	實驗Ⅰ	2 mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃NaOH溶液	有氣泡產(chǎn)生，一段時間后，溶液逐漸變黑，試管壁附著銀鏡
	實驗Ⅱ	2 mL銀氨溶液和數(shù)滴濃氨水	有氣泡產(chǎn)生，一段時間后，溶液無明顯變化

①兩組實驗產(chǎn)生的氣體相同，該氣體化學(xué)式為____________，檢驗該氣體可用____________試紙。

②實驗Ⅰ的黑色固體中有Ag2O，產(chǎn)生Ag2O的原因是____________。

(4)該小組同學(xué)在清洗試管上的銀鏡時，發(fā)現(xiàn)用FeCl3溶液清洗的效果優(yōu)于Fe2(SO4)3溶液，推測可能的原因是____________，實驗室中，我們常選用稀HNO3清洗試管上的銀鏡，寫出Ag與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

Answer 1

【答案】ABCD 5～6 min 銀氨溶液的用量不同或pH不同 NH3 濕潤的紅色石蕊 在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3·H2O的分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O平衡正向移動，c(Ag+)增大，Ag+、OH-反應(yīng)產(chǎn)生的AgOH立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O 產(chǎn)物AgCl的溶解度小于Ag2SO4 3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O

【解析】

(1)灰白色沉淀含有AgOH和Ag2O，最后為澄清溶液，說明這兩種物質(zhì)均溶于濃氨水；

(2)①由實驗1和實驗4知在5~6 min之間；②根據(jù)表格數(shù)據(jù)，采用控制變量法分析；

(3)根據(jù)物質(zhì)的成分及性質(zhì)，結(jié)合平衡移動原理分析產(chǎn)生的氣體和Ag2O的原因；

(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的陽離子相同，因此從陰離子的角度考慮。氯化銀的溶解度小于硫酸銀，從沉淀溶解平衡分析。

(1)向氨水中滴加硝酸銀溶液，首先發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3，AgOH能夠被氨水溶解，會發(fā)生反應(yīng)AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O；反應(yīng)產(chǎn)生的AgOH不穩(wěn)定，會發(fā)生分解反應(yīng)： 2AgOH=Ag2O+H2O，分解產(chǎn)生的Ag2O也會被氨水溶解得到氫氧化二氨合銀，反應(yīng)方程式為：Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O，故合理選項是ABCD；

(2)①當(dāng)銀氨溶液的量為1 mL，乙醛的量為3滴，水浴溫度為60℃，反應(yīng)混合液pH為11時，由實驗1和實驗4可知出現(xiàn)銀鏡的時間范圍是在5~6 min之間；

②根據(jù)實驗1、2可知，反應(yīng)溫度不同，出現(xiàn)銀鏡時間不同；根據(jù)實驗1、3 可知：乙醛的用量不同，出現(xiàn)銀鏡時間不同；在其他條件相同時，溶液的pH不同，出現(xiàn)銀鏡時間也會不同，故還可以探索反應(yīng)物的用量或溶液pH對出現(xiàn)銀鏡快慢的影響；

(3)①在銀氨溶液中含有Ag(NH3)2OH，該物質(zhì)在溶液中存在平衡：Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O，NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-，加熱并加入堿溶液時，電離平衡逆向移動，一水合氨分解產(chǎn)生氨氣，故該氣體化學(xué)式為NH3，可根據(jù)氨氣的水溶液顯堿性，用濕潤的紅色石蕊檢驗，若試紙變?yōu)樗{(lán)色，證明產(chǎn)生了氨氣；

②生成Ag2O的原因是：在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3·H2O的分解，逸出NH3促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O平衡正向移動，c(Ag+)增大，Ag+、OH-反應(yīng)產(chǎn)生的AgOH立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O；

(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的陽離子都是Fe3+，陰離子不同，而在清洗試管上的銀鏡時，發(fā)現(xiàn)用FeCl3溶液清洗的效果優(yōu)于Fe2(SO4)3溶液，這是由于Cl-與Ag+結(jié)合形成的AgCl是難溶性的物質(zhì)，而SO42-與Ag+結(jié)合形成的Ag2SO4微溶于水，物質(zhì)的溶解度：Ag2SO4>AgCl，物質(zhì)的溶解度越小，越容易形成該物質(zhì)，使銀單質(zhì)更容易溶解而洗去，因此使用FeCl3比Fe2(SO4)3清洗效果更好。