银镜反应和铜镜反应

化学教学论实验

银镜反应和铜镜反应

华师大

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一、 实验目的

研究生成金属镜（银镜、铜镜）的条件，掌握相关的实验操作。

二、 实验原理

（1）银氨溶液的配制：

AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3

AgOH+ 2NH3H2O= [Ag(NH3)2]OH+2H2O

（2）银镜反应：

甲醛溶液与银氨溶液反应：

HCHO + 4[Ag(NH3)2]++4OH- ---> 4Ag↓ + 6NH3↑ + (NH4)2CO3 + 2H2O

葡萄糖溶液与银氨溶液反应：

CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→H2O+2Ag↓+3NH3↑+CH2OH(CHOH)4COONH4

甲酸钠溶液与银氨溶液反应：

HCOO-+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CO32-+2Ag↓+NH4++3NH3↑+H2O.

（3）铜镜反应：

CH2OH(CHOH)4CHO +Cu（OH）2→CH2OH（CHOH）4COOH+ Cu↓+H2O

其中加入酒石酸钾钠，可与铜离子络合，起到了稳定铜离子的作用。

1 实验用品

仪器：试管、试管夹、酒精灯、培养皿、石棉网、烧杯、铁架台

试剂：10%氢氧化钠溶液、5%硝酸银溶液、0.5M氨水、浓氨水、7%硫酸铜溶液、6M盐酸、3%葡萄糖溶液、37%甲醛溶液、甲酸钠溶液、酒石酸钾钠溶液、银氨溶液、10%氯化亚锡溶液

三、 实验步骤

四、 分析与讨论

1、 银镜反应：

1 在上述表格中分别用（1）酒石酸钾钠溶液，（2）甲醛溶液，(3) 葡萄糖溶液，（4）甲酸钠溶液进行的银镜反应中，以葡萄糖溶液的效果最佳，甲酸钠次之，均生成了十分光亮的银镜，镀层均匀，紧贴试管壁，现象明显

2 实验（2）：实验中由于我们小组是将甲醛沿着试管壁加入，因此壁上出现了小款银镜，溶液中立即出现灰黑色，因为甲醛分子中含有两个醛基，与该银氨溶液的反应太敏感，使银析出过快而变黑，不能生成均匀光亮的银镜镀层。

3 对比实验（3）与其探究：实验（3）中多加了氢氧化钠溶液，而生成的银镜效果更加好。因为在碱性溶液中醛类的还原能力比在酸性溶液中强，在一定范围内适当增大PH有利于银镜的生成。所以在银氨溶液的配制或实验中首先加入10%NaOH 溶液使硝酸银先生成沉淀后在加入0.5M氨水使沉淀溶解, 这种方法配制的银氨溶液往往可以使银镜很快生成。

2、铜镜反应：

①当混合液倒入培养皿静置时，溶液逐渐变为棕色，因为反应慢慢进行，铜逐渐析出。

②充分混合等体积的硫酸铜溶液，酒石酸钾钠溶液和37%甲醛溶液，倒入培养皿中，由于我组未静置5分钟，仅3分钟，便倒去了溶液，因此生成的铜镜光亮但是非常的稀薄，然后老师教我们重做，我组便按上述步骤一一做完，最后静置约6分钟后倒去溶液，得到较为光亮、厚实的铜镜

③由硫酸铜与酒石酸钾钠溶液混合，配制成“斐林试剂”，再混入甲醛使其被还原，即有红色单质铜沉淀产生，形成铜镜

4 我发现有的铜镜表面平整光亮，另外有些地方并不完整，可能是培养皿未完全清洗干净，使镀银时部分地方未镀好

3、探究甲醛与银氨溶液反应，甲醛被氧化的产物：

甲醛具有很强的还原性，经方程式可知HCHO + 4[Ag(NH3)2]++4OH- ---> 4Ag↓ + 6NH3↑ + (NH4)2CO3 + 2H2O，甲醛被氧化产生的气体很有可能是NH3,将生成的气体通入酚酞溶液，溶液不变红色，故排除NH3的可能，用气球收集其产生的气体，气球向上飘，猜测可能为H2，再次收集试管内产生的气体（在试管内收集即可），将试管靠近火焰，发出“噗”的一声，基本可以判断，甲醛被氧化生成了H2

五、 注意事项

1、 做银镜反应和铜镜反应时,特别是铜镜反应要求所使用的试管和培养皿必须十分的洁净、光滑，否则金属不能均匀地附着在试管的内壁和培养皿底部上形成银镜

2、 银镜反应中过量的氨水对反应有所不利。因此在配制银氨溶液时，氨水必须加到最初出现的沉淀恰好溶解为止。如果溶液中加入过量氨水，增大了产物NH3 的浓度，会使该电离平衡向逆反应的方向移动，抑制了[Ag(NH3)2]+ 的电离，使溶液中[Ag]+ 浓度相应减少，导致银镜反应效果不佳，所以氨水不宜过量，否则会影响试剂的灵敏度。

3、 银氨溶液必须随配随用， 不能久置。因为久置的银氨溶液会析出雷酸银和叠氮银(AgN3 )、氮化银(Ag3 N)、亚氨基银(Ag2 NH) 等爆炸性沉淀物。这些沉淀物如受震动撞击会发生猛烈的爆炸，即使用玻璃棒摩擦管壁也会分解而发生猛烈爆炸。因此试剂宜临时配制，不可久存。

4、 溶液的PH 值也对银镜反应有所影响。通常银镜反应在PH=9—10 条件下进行比较合适。因为在碱性溶液中醛类的还原能力比在酸性溶液中强，但是在过强碱性溶液中加热银氨溶液会使少量氨失去，就容易形成雷爆银。同时，PH>11 时，反应过快，会产生大量黑色的银粒沉淀，即得不到光亮的银镜。（网络上查阅）

5、 银氨溶液的浓度也对银镜反应有所影响。如果银氨溶液浓度过高，则反应速度太快，使形成的Ag 的晶核过大，导致其不能均匀而平缓地沉积形成银镜，而只能形成结构疏松的海棉状的黑色银粒。一般银氨溶液的浓度在2%—5% 范围内比较合适。（网络上查阅）

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/86ce5a28aaea998fcc220e19.html