某小組同學(xué)用銀氨溶液制備銀鏡,并探究反應(yīng)后銀鏡的處理方法。
Ⅰ.銀鏡的制備
(1)配制銀氨溶液時(shí),隨著氨水滴加到硝酸銀溶液中,觀察到先產(chǎn)生棕黃色沉淀,然后沉淀消失,形成無色透明的溶液。該過程中發(fā)生的反應(yīng)有:
a.AgNO3+NH3?H2O═AgOH↓+NH4NO3
b.AgOH+2NH3?H2O反應(yīng)
c.2AgOH(白色沉淀)═Ag2O(棕黑色沉淀)+H2O
d.
Ag2O+4NH3?H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O
Ag2O+4NH3?H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O
(補(bǔ)全d的反應(yīng))。
(2)寫出乙醛與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 CH
3CHO+2Ag(NH
3)
2OH
CH
3COONH
4+H
2O+2Ag↓+3NH
3↑
CH
3CHO+2Ag(NH
3)
2OH
CH
3COONH
4+H
2O+2Ag↓+3NH
3↑
。
(3)該小組探究銀鏡反應(yīng)的最佳條件,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
銀氨溶液/mL |
乙酫/滴 |
水浴溫度/℃ |
出現(xiàn)銀鏡時(shí)間/min |
1 |
1 |
3 |
65 |
5 |
2 |
1 |
5 |
65 |
t |
3 |
1 |
3 |
50 |
6 |
4 |
1 |
a |
50 |
0.5 |
①推測(cè)當(dāng)銀氨溶液的量為1mL,乙醛的量為3滴,水浴溫度為60℃,出現(xiàn)銀鏡的時(shí)間范圍是
5~6min
5~6min
。
②推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中的t
小于
小于
5min(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③a為3滴等濃度的葡萄糖溶液。對(duì)比實(shí)驗(yàn)3和4,可以得出
葡萄糖中的羥基使醛基活化,使醛基更容易被氧化
葡萄糖中的羥基使醛基活化,使醛基更容易被氧化
(從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)角度作答)。
Ⅱ.銀鏡的處理
(4)取一支附有銀鏡的試管,加入2mL稀硝酸,銀鏡較快溶解,有氣泡產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為
。
(5)在兩支含等量銀鏡的試管中分別加入2mL1mol?L
-1FeCl
3和Fe(NO
3)
3溶液,充分振蕩,兩支試管中均發(fā)生不同程度的溶解,前者銀鏡溶解的量明顯多于后者,且前者有灰色沉淀生成。結(jié)合化學(xué)用語解釋FeCl
3比Fe(NO
3)
3溶液溶解銀鏡效果好的原因
Ag+Fe3+?Ag++Fe2+,Cl-與Ag+生成AgCl 沉淀,使 c(Ag+)降低,平衡正向移動(dòng),促進(jìn)Ag的溶解(或Cl-與Ag+生成AgCl沉淀,使c(Ag+ )降低,增強(qiáng)了Ag的還原性,促進(jìn)了Ag與Fe3+的反應(yīng))
Ag+Fe3+?Ag++Fe2+,Cl-與Ag+生成AgCl 沉淀,使 c(Ag+)降低,平衡正向移動(dòng),促進(jìn)Ag的溶解(或Cl-與Ag+生成AgCl沉淀,使c(Ag+ )降低,增強(qiáng)了Ag的還原性,促進(jìn)了Ag與Fe3+的反應(yīng))
。
(6)取一支含銀鏡的試管,加入5mL10%H
2O
2溶液,振蕩,發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,銀鏡在氣泡的影響下呈顆粒狀逐漸脫離試管內(nèi)壁,并沉積在試管底部。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小組同學(xué)認(rèn)為Ag催化H
2O
2分解,該過程分為兩步:
ⅰ.2Ag+H
2O
2═Ag
2O+H
2O
ⅱ.
Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
(補(bǔ)全ii的反應(yīng))。
進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該過程。
(7)反思:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),清洗銀鏡首選試劑是H
2O
2溶液,選擇的依據(jù)是
去除速率快;不產(chǎn)生有毒氣體;可以得到固體銀單質(zhì)等
去除速率快;不產(chǎn)生有毒氣體;可以得到固體銀單質(zhì)等
(寫出兩條)。
【答案】Ag
2O+4NH
3?H
2O=2Ag(NH
3)
2OH+3H
2O;CH
3CHO+2Ag(NH
3)
2OH
CH
3COONH
4+H
2O+2Ag↓+3NH
3↑;5~6min;小于;葡萄糖中的羥基使醛基活化,使醛基更容易被氧化;3Ag+4H
++
=NO↑+3Ag
++2H
2O;Ag+Fe
3+?Ag
++Fe
2+,Cl
-與Ag
+生成AgCl 沉淀,使 c(Ag
+)降低,平衡正向移動(dòng),促進(jìn)Ag的溶解(或Cl
-與Ag
+生成AgCl沉淀,使c(Ag
+ )降低,增強(qiáng)了Ag的還原性,促進(jìn)了Ag與Fe
3+的反應(yīng));Ag
2O+H
2O
2=2Ag+O
2↑+H
2O;去除速率快;不產(chǎn)生有毒氣體;可以得到固體銀單質(zhì)等