甲酸银镜反应实验条件研究-化工

甲酸银镜反应实验的探究作者：伍强杜金铃杜明桂来源：《化学教学》2017年第11期摘要：对银氨溶液自身反应成镜做了探究，发现用浓度大于6%的硝酸银溶液和氨水，添加适量氢氧化钠溶液来配制银氨溶液，置于90～100℃水中水浴加热，能在较短时间内生成银镜。

设计添加氢氧化钠的银氨溶液鉴别甲酸的实验，实验生成了银镜；用离子色谱法测定反应前后溶液中甲酸根离子浓度，浓度几乎不变，认为甲酸没有参与银镜反应。

关键词：甲酸；银氨溶液；银镜反应；离子色谱法；实验探究文章编号：1005–6629（2017）11–0068–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B一些高等有机化学教材涉及到甲酸的鉴别时，都认为银氨溶液可以鉴别甲酸，因为甲酸分子中有醛基，故有还原性；甲酸能发生银镜反应，常用于甲酸的定性鉴定[1～2]；甲酸可被弱氧化剂氧化，生成碳酸盐，能与托伦试剂作用生成银镜[3]。

从20世纪八十年代至今有30多篇文献认为甲酸能发生银镜反应，并探讨如何实验能制得漂亮的银镜[4～7]。

在教学测试中，常有认为甲酸能发生银镜反应的试题，甚至高考试题，如2011年江苏省高考化学试题第17题（3）。

为此，对水浴加热银氨溶液在较短时间内生成银镜的条件和水浴加热条件银氨溶液与甲酸根离子能否反应作了探讨。

1 水浴加热银氨溶液在较短时间内生成银镜的条件1.1 添加NaOH溶液的量对生成银镜的影响在干净试管中加入10%的AgNO3溶液5mL，滴加数滴10%的NaOH溶液，再滴加10%的氨水至沉淀恰好溶解为止，放在沸水中水浴。

实验现象见表1。

结论：没有滴加NaOH溶液的实验没有生成银镜，滴加NaOH溶液越多，生成银镜的时间越短，生成银镜的颜色越黑。

银镜的白度和厚度与水浴加热时间有关，生成银镜后再水浴加热一段时间，银镜会明显变白变厚，即使生成黑色的银镜再沸水浴加热几分钟也会变白色。

加入NaOH易生成银镜，以下实验探究以加入2滴10%的NaOH溶液为基准。

银镜反应实验的探究作者：贾晓丽杨玉贵马晓英贾艳娟贾彦钢来源：《化学教与学》2013年第01期摘要：银镜反应是中学及大学有机化学的一个典型反应，在许多教材中明确指出醛与硝酸银的氨水溶液共热，醛氧化成相应的酸，银离子被还原为金属银，沉积在试管壁上形成银镜，在同样条件下，酮不起反应，因此利用这个反应可以区别醛酮。

但在学生实验中却发现，某些酮、酸甚至酯可以和硝酸银的氨水溶液作用产生银镜，而某些含有醛基结构的化合物却不发生银镜反应，就此现象，作者通过实验以及文献查阅，探讨了不同类型有机物发生银镜反应的原因及条件。

关键词：银镜反应；醛；酮；酸；酯文章编号：1008-0546（201３）０１-00８９-0３中图分类号：G６３3．8文献标识码：Ｂdoi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１３．０１．０３７醛类化合物因醛基氢较活泼，可被弱氧化剂如银氨溶液氧化为羧酸，同时银氨络合物中的银离子被还原成金属银，附着在试管壁上形成银镜，这就是人们所熟悉的银镜反应［1，2］。

在中学化学以及大学有机化学中，这个反应主要用于鉴定醛，特别是用以区别醛和酮。

长期以来，人们一直认为酮没有还原性，不能发生银镜反应，但笔者在实验教学中却发现不仅是酮而且许多其它有机物都能与银氨溶液发生银镜反应，本文经过多次反复实验，探索了银镜反应发生的条件，同时对发生银镜反应的原因及规律也做了一定的探索与分析。

一、实验部分1.银氨溶液的配制［3］银氨溶液亦即Tollen试剂，可分为加碱Tollen试剂（指加NaOH）和不加碱Tollen试剂两种，分别记作Tollen甲和Tollen乙。

Tollen甲的配制：取0.02mol·L-1硝酸银溶液2.0mL于一洁净的试管内，加入1滴10% NaOH溶液，不断振摇，逐滴加入2%的稀氨水，至其沉淀刚刚溶完为止，这时测得其pH值为11-12。

Tollen乙的配制：除不加NaOH溶液外，其它操作与Tollen甲相同。

甲酸甲酯银镜反应的化学方程式1. 反应简介说到甲酸甲酯银镜反应，首先得从化学实验的奇妙世界聊起。

这反应，不像咱们平常在厨房做饭那样直接，得通过一些有趣的化学反应，才能展现它的神奇。

简单来说，甲酸甲酯银镜反应是一种经典的有机化学反应，用来检测甲醇类物质。

说白了，就是在化学实验中，它能帮助我们找到那些“藏在黑暗中”的物质。

就像在夜晚找出发光的萤火虫一样，甲酸甲酯银镜反应也能让那些隐藏的物质显露出来，真的很神奇。

2. 反应方程式解析2.1 反应的基本过程现在，咱们得谈谈这反应的详细过程了。

首先，把甲酸甲酯放到实验室里，加上银氨溶液。

这就像是做菜的时候，把调料放进锅里，等着它们融合变成一道美味的菜肴。

接着，银氨溶液里的银离子（Ag⁺）会和甲酸甲酯发生反应，形成银镜。

哇哦，这时实验瓶的内壁就会像被涂上了一层闪闪发光的银色镜子一样。

它的化学方程式是这样的：RCOOCH3 + 2Ag^+ + 2OH^ → RCOO^ + 2Ag + 2H2O 。

这里面的“R”代表了一个有机基团，不同的“R”可以影响反应的结果。

通过这个反应，银离子被还原成了银单质，而甲酸甲酯被氧化了。

就好比是让银子从溶液中跑出来，变成了一面闪亮的镜子。

这可是化学实验中的一场视觉盛宴啊！2.2 反应条件与结果反应要顺利进行，还需要特定的条件。

首先，实验室里得是碱性环境，也就是需要加一些碱性物质来提供适当的环境。

通常我们会用氢氧化钠（NaOH）来调节酸碱度。

就像煮饭时要控制火候，做这个反应也需要掌握好条件。

反应结束后，实验瓶的内壁就会挂上一层厚厚的银层，就像装饰的镜子一样发光发亮。

看到这种效果，化学实验员们都会忍不住拍手叫好，这说明实验成功了！3. 反应的应用和意义3.1 反应的实际应用在实际应用中，甲酸甲酯银镜反应可是个大明星。

它不仅能帮助我们检测甲醇类物质，还能用来研究其他有机化合物。

比如，药品生产中，我们需要确保药物的纯度，这个反应就是检测纯度的一种有效方法。

①试剂2％硝酸银溶液、2％氨水、5％氢氧化钠、甲溶液（40％乙醛：乙醇=1∶1）、乙溶液（40％乙酸）。

②实验方法方法一在1支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液，滴入1滴氢氧化钠溶液，再逐滴加入氨水，边滴边振荡至刚好澄清为止，得银氨溶液。

向银氨溶液加1滴甲溶液，不断振荡，溶液慢慢变黑，再加1～2滴甲溶液，不断振荡，逐渐出现光亮的银镜。

方法二在一支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液，逐滴加入氨水，边滴边振荡至产生的沉淀刚好溶解为止，滴入甲溶液2～3滴（或乙溶液1滴），充分振荡，再滴入1滴氢氧化钠溶液，不断地快速振荡，直至出现光亮的银镜为止。

方法三在一支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液，逐滴加入氨水，边滴边振荡至产生的沉淀刚好溶解为止，滴入1滴氢氧化钠溶液，产生沉淀，重新逐滴加氨水至沉淀刚好溶解，再加2～3滴甲溶液（或1滴乙溶液），不断振荡，直至产生光亮的银镜为止。

银镜反应是含醛基物质具有的特征反应，为使银镜反应能一次成功，实验中应注意以下问题：（1）试管必须洁净，这是实验成败的关键之一。

只有在洁净的试管内壁才能析出均匀、光滑、明亮的银镜。

不洁净的试管，只能生成黑色疏松银的沉淀。

可用去污粉、洗液、氢氧化钠溶液等洗涤。

洗净的试管盛满水，倒去后，内壁只留下一层极薄、均匀且透明的水膜，没有水渍斑点。

（2）不能加入过量的氨水，否则不仅试剂会失去灵敏性，而且加入醛后，还容易产生雷酸银（AgOCN），雷酸银受热或撞击能引起爆炸。

（3）银氨溶液必须随配随用，不可久置。

如果久置析出叠氮化银（AgN3）、氮化银（Ag3N）、亚氨基化银（Ag2NH）等爆炸性的沉淀物质。

这些沉淀物质即使用玻璃棒摩擦也会分解而发生猛烈的爆炸。

因此，实验结束时，应及时清理掉过剩的银氨溶液，以防止事故发生。

（4）硝酸银和氨水的浓度不能高，一般以2％为宜，最高不超过5％。

（5）必须在水浴中加热，不能用酒精灯直接加热，否则也有可能产生容易爆炸的雷酸银。

对甲酸银镜反应的实验探究甲酸银镜反应是一种常见的化学实验，通过该实验可以观察到甲酸与银离子的反应产物，从而了解化学反应的机理和特性。

本文将以对甲酸银镜反应的实验探究为主题，介绍该实验的原理、步骤以及实验结果的分析。

实验原理：甲酸银镜反应是一种氧化还原反应，反应的主要物质是甲酸和银离子。

甲酸在碱性条件下具有还原性，可以将银离子还原成银原子。

在实验中，我们通常使用含有甲酸的溶液和含有银离子的溶液进行反应。

甲酸和银离子反应后生成的产物是一层银镜，这是因为银原子在玻璃表面上聚集形成了一层薄膜。

实验步骤：1. 准备实验所需的材料和试剂，包括甲酸溶液、银离子溶液、玻璃容器等。

2. 将甲酸溶液倒入玻璃容器中，注意不要溅到皮肤或眼睛。

3. 将银离子溶液倒入甲酸溶液中，搅拌均匀。

4. 观察实验过程中的变化，特别是玻璃容器内壁是否出现银镜。

5. 记录实验结果，并进行分析和总结。

实验结果分析：在进行甲酸银镜反应实验时，我们可以观察到以下现象：1. 实验开始时，甲酸和银离子溶液混合后呈无色或微黄色溶液。

2. 随着反应的进行，溶液的颜色逐渐变深，变为棕色或黑色。

3. 在玻璃容器内壁上可以观察到银镜的形成，呈现出一层光亮的银色薄膜。

根据实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 甲酸具有还原性，可以将银离子还原成银原子。

2. 银原子在玻璃表面上聚集形成银镜的薄膜。

3. 反应过程中，甲酸被氧化，银离子被还原。

甲酸银镜反应不仅可以用于化学实验教学，还具有一定的应用价值。

例如，在化学分析中，可以利用甲酸银镜反应来检测甲酸的含量，或者用于镀银等工艺中。

通过对甲酸银镜反应的实验探究，我们不仅能够了解化学反应的基本原理，还能够培养实验操作的技巧和观察实验现象的能力。

同时，实验结果的分析和总结也有助于我们深入理解甲酸银镜反应的机理和特性。

甲酸银镜反应是一种常见的化学实验，通过该实验可以观察到甲酸与银离子的反应产物，从而了解化学反应的机理和特性。

影响银镜反应的实验因素探讨韦春莉所谓银镜反应，是指醛与弱氧化剂发生氧化还原反应，醛被氧化成相同碳原子个数羧酸，而试剂中的银离子被还原成单质银，均匀地涂在试管壁上，形成一层明亮的银镜，故称银镜反应。

除醛类化合物可发生银镜反应外，其它结构中含有醛基的化合物也可发生此反应如葡萄糖、甲酸等均能发生银镜反应。

许多同学在做本实验时得不到理想结果，有的无任何现象，有的试管壁上银镜涂的不均匀，也有的只生成一些灰黑色沉淀，究竟哪些因素影响银镜的生成呢？可通过下面实验来说明。

第一组实验：取一支大试管，配制4m1银氨溶液，将其分装在两支试管中(一支很洁净A；另一支不太干净B).然后分别向A，B两试管中加入l ml 10%的葡萄糖溶液，同时置于70℃热水浴中，过一段时间后发现：A试管银镜比B试管中明亮很多。

因此可以得出结论：试管的洁净度直接影响银镜的质量。

但试管的洁净度是否是银镜反应成败的关键呢？第二组实验：取甲、乙两个试管，在甲试管(洁净)中加入2毫升5%的银氨溶液和1毫升10%的葡萄糖溶液，然后水浴加热；在乙试管(不洁净)中加入2毫升5%银氨溶液和2毫升10%的葡萄糖溶液，然后水浴加热。

几分钟后发现，乙试管中产生银镜比甲试管还要好。

由此可得出结论：试管的洁净度虽是影响银镜反应的条件，但并不是成败的关键。

那么影响银镜反应成败的关键因素是什么呢？第三组实验：用5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液做对比实验。

取干净试管四支，编号1、2、3、4，各加入2ml 2%的硝酸银溶液，再滴加2滴10%的氢氧化钠，再滴加2%的氨水（边加边振荡）至白色沉淀物恰好溶解，然后依次加入5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液1ml，快速振荡后置于70℃的水浴中。

1min后四支试管都有银镜生成，试管2的银镜质量最好，试管1、3次之，试管4的银镜质量最差。

实验结果说明，葡萄糖溶液浓度越大，反应速度越快，但是，反应速度太快，部分银粒不能及时附着到试管壁上，而沉淀在溶液中，形成的银镜层较薄。

一、实验目的1. 了解甲酸的基本性质，包括溶解性、反应性等。

2. 通过实验验证甲酸与水和有机溶剂的混溶性。

3. 观察甲酸与其他物质的反应，如银镜反应、与烯烃的加成反应等。

二、实验原理甲酸（HCOOH）是一种有机酸，具有羧酸的性质。

它能够与水和大多数极性有机溶剂混溶，并在烃中具有一定的溶解性。

甲酸在烃中及气态下以二聚体形态存在，由氢键结合。

甲酸具有醛基，能够发生银镜反应，还原银氨络离子中的银离子。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：试管、烧杯、酒精灯、滴管、试管夹、镊子、试管架、试管刷、石棉网、铁架台、铁圈、酒精、甲酸、氢氧化钠、氯化氢、1-甲酰基咪唑、一氯甲烷、硫酸、氢氟酸、烯烃等。

2. 试剂：水、乙醇、乙醚、苯、甲酸、氢氧化钠、氯化氢、1-甲酰基咪唑、一氯甲烷、硫酸、氢氟酸、烯烃等。

四、实验步骤1. 溶解性实验（1）取一定量的甲酸，分别加入水、乙醇、乙醚、苯中，观察甲酸的溶解情况。

（2）将甲酸加入烃类溶剂中，观察甲酸的溶解情况。

2. 银镜反应实验（1）取一支试管，加入少量甲酸，再加入NaOH溶液，使溶液呈碱性。

（2）将试管放入水浴中加热，观察银镜反应的发生。

3. 与烯烃的加成反应实验（1）取一支试管，加入少量甲酸和烯烃，再加入硫酸，使溶液呈酸性。

（2）将试管放入水浴中加热，观察甲酸与烯烃的加成反应。

五、实验结果与分析1. 溶解性实验甲酸与水、乙醇、乙醚、苯均能混溶，说明甲酸具有较好的溶解性。

2. 银镜反应实验在碱性条件下，甲酸能够发生银镜反应，还原银氨络离子中的银离子，生成金属银。

3. 与烯烃的加成反应实验在酸性条件下，甲酸与烯烃发生加成反应，生成甲酸酯。

但实验过程中，可能会发生类似于Koch反应的副反应，生成更高级的羧酸。

六、实验结论1. 甲酸具有较好的溶解性，能与水和大多数极性有机溶剂混溶。

2. 甲酸具有醛基，能够发生银镜反应。

3. 甲酸与烯烃在酸性条件下发生加成反应，生成甲酸酯。

4. 实验过程中可能会发生副反应，生成更高级的羧酸。