Question

某興趣小組同學(xué)進(jìn)行乙醛的銀鏡反應(yīng)實驗的操作步驟如下：
A．在試管里先注入少量NaOH溶液，振蕩，然后加熱煮沸．把NaOH溶液倒去后，再用蒸餾水洗凈試管備用．
B．在洗凈的試管里配制銀氨溶液．
C．沿試管壁加入乙醛稀溶液．
D．加熱．
請回答下列問題：
（1）步驟A中加NaOH溶液振蕩，加熱煮沸的目的是

 

．
（2）簡述銀氨溶液的配制過程：

 

．
（3）步驟D應(yīng)選擇的加熱方法是

 

（填下列裝置編號），理由是

 

．

（4）乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（5）該興趣小組的同學(xué)還對乙醛進(jìn)行銀鏡反應(yīng)的最佳實驗條件進(jìn)行了探究（部分實驗數(shù)據(jù)如表）：

實驗變量 實驗序號	銀氨溶液的量/mL	乙醛的量/滴	溫度/℃	反應(yīng)混合液的pH	出現(xiàn)銀鏡的時間/min
1	1	3	65	11	5
2	1	3	45	11	6.5
3	1	5	65	11	4

①實驗1和實驗2，探究的是

 

．
②當(dāng)銀氨溶液的量為1mL，乙醛的量為3滴，溫度為50℃，反應(yīng)混合液pH為11時，出現(xiàn)銀鏡的時間

 

．（填范圍）
③你認(rèn)為探究乙醛進(jìn)行銀鏡反應(yīng)的最佳條件，除了測量銀鏡出現(xiàn)的時間外，還需要比較不同條件下形成銀鏡的

 

．
（6）銀氨溶液放久后會產(chǎn)生氮化銀而引起爆炸，直接排放會污染環(huán)境，且造成銀資源的浪費(fèi)．實驗室從反應(yīng)后的廢液中回收銀的實驗流程如圖

已知：[Ag（NH₃）₂]⁺在溶液中存在平衡：[Ag（NH₃）₂]⁺?Ag⁺+2NH₃．
①寫出廢液與稀HNO₃反應(yīng)的離子方程式

 

．
②加入的鐵粉要過量的目的是

 

．
③該實驗過程中可能產(chǎn)生的大氣污染物是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）欲使銀鏡反應(yīng)實驗成功必須用NaOH溶液煮沸試管以除去油污，以免析出的銀難以附著在試管上；
（2）銀氨溶液的配制：將稀氨水逐滴滴入滴入AgNO₃溶液中，先產(chǎn)生白色沉淀，到最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止；
（3）根據(jù)影響銀鏡產(chǎn)生的效果角度分析，為了受熱均勻，采用熱水浴加熱；
（4）銀鏡反應(yīng)的方程式書寫，只有-CHO和2molAg（NH₃）₂OH反應(yīng)，配平方法：1mol-CHO和2molAg（NH₃）₂OH反應(yīng)；
（5）①對比實驗1和實驗2，反應(yīng)條件只有溫度不同，故其實驗?zāi)康氖牵罕容^溫度不同對銀鏡反應(yīng)的影響；
②其它條件相同，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快：其它條件相同，溫度為55℃的反應(yīng)速率應(yīng)該在溫度為45℃和65℃之間；
③銀鏡的光亮程度與反應(yīng)條件有關(guān)；
（6）①銀氨溶液的成分為Ag（NH₃）₂OH，在水中全部電離，電離出：[Ag（NH₃）₂]⁺和OH^-，當(dāng)加入稀硝酸時，H⁺會與氨氣和氫氧根離子反應(yīng)，故與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：[Ag（NH₃）₂]⁺+OH^-+3H⁺=Ag⁺+2NH₄⁺+H₂O；
②鐵比銀活潑，故加入的鐵粉可以把Ag⁺從其溶液中還原，加過量的鐵粉可以將溶液中的Ag⁺全部還原，加入鐵粉要過量的目的是使溶液中的Ag⁺全部還原；
③處理銀氨溶液第一步是加入適量的稀硝酸，若加入的硝酸過多，會和生成的銀發(fā)生反應(yīng)，也可能與第二步加入的鐵粉發(fā)生反應(yīng)，稀硝酸和這兩種金屬發(fā)生反應(yīng)都有NO氣體生成；3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，F(xiàn)e+4HNO₃（�。�=3Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O．

解答： 解：（1）欲使銀鏡反應(yīng)實驗成功必須用NaOH溶液煮沸試管以除去油污，若試管不潔凈析出的銀難以附著在試管上；
故答案為：除去試管內(nèi)壁的油污，保證試管潔凈；
（2）銀氨溶液的配制：將稀氨水逐滴滴入滴入AgNO₃溶液中，先產(chǎn)生白色沉淀，到最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止；
故答案為：在潔凈的試管里加入1 mL 2%的AgNO₃溶液，然后一邊搖動試管，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止；
（3）加熱時試管抖動或試管中液體沸騰都將影響銀鏡產(chǎn)生的效果，為了受熱均勻，采用熱水浴加熱，裝置乙符合要求，
故答案為：乙；加熱時試管抖動或試管中液體沸騰都將影響銀鏡產(chǎn)生的效果；
（4）銀鏡反應(yīng)的方程式書寫，只有-CHO和2molAg（NH₃）₂OH反應(yīng)，其它結(jié)構(gòu)不變；配平方法：1mol-CHO和2molAg（NH₃）₂OH反應(yīng)，
反應(yīng)的方程式為CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH

水浴

CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH

水浴

CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（5）①對比實驗1和實驗2的反應(yīng)條件，其它條件相同，只有溫度不同，其實驗?zāi)康氖潜容^銀鏡反應(yīng)中，溫度不同對生成銀鏡的影響，
故答案為：溫度對反應(yīng)速率的影響；
②由實驗1和實驗2知：銀氨溶液的量為1mL，乙醛的量為3滴，反應(yīng)混合液pH為11時，水浴溫度為45℃，出現(xiàn)銀鏡時間為6.5min，水浴溫度為65℃，出現(xiàn)銀鏡時間為5min，其它條件相同，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，故：當(dāng)銀氨溶液的量為1mL，乙醛的量為3滴，水浴溫度為55℃，反應(yīng)混合液pH為11時，出現(xiàn)銀鏡的時間應(yīng)在5min到6.5min之間，
故答案為：5～6.5min；
③銀鏡反應(yīng)實驗如果條件控制適當(dāng)，析出的銀會均勻地分布在試管壁上，形成光亮的銀鏡，銀鏡的光亮程度與反應(yīng)條件有關(guān)，故答案為：光亮程度；
（6）①銀氨溶液的成分為Ag（NH₃）₂OH，在水中全部電離，電離出：[Ag（NH₃）₂]⁺和OH^-，當(dāng)加入稀硝酸時，H⁺會與氨氣和氫氧根離子反應(yīng)，故與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：[Ag（NH₃）₂]⁺+OH^-+3H⁺=Ag⁺+2NH₄⁺+H₂O，故答案為：[Ag（NH₃）₂]⁺+OH^-+3H⁺=Ag⁺+2NH₄⁺+H₂O；
②鐵比銀活潑，故加入的鐵粉可以把Ag⁺從其溶液中還原，加過量的鐵粉可以將溶液中的Ag⁺全部還原，加入鐵粉要過量的目的是使溶液中的Ag⁺反應(yīng)完全；
故答案為：使溶液中的Ag⁺全部還原；
③處理銀氨溶液第一步是加入適量的稀硝酸，若加入的硝酸過多，會和生成的銀發(fā)生反應(yīng)，也可能與第二步加入的鐵粉發(fā)生反應(yīng)，稀硝酸和這兩種金屬發(fā)生反應(yīng)都有NO氣體生成：3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，F(xiàn)e+4HNO₃（�。�=3Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，
故答案為：NO．

點(diǎn)評：本題考查乙醛的銀鏡反應(yīng)，側(cè)重于除油污、保證銀鏡的生成、化學(xué)方程式的書寫、乙醛進(jìn)行銀鏡反應(yīng)的最佳實驗條件探究，銀氨溶液廢液的處理等，題目難度中等，注意銀鏡反應(yīng)實驗成功的關(guān)鍵因素．對比實驗、銀鏡反應(yīng)的實驗條件、各條件對反應(yīng)速率的影響．