Question

某课外活动小组对银镜反应中影响出现银镜时间的因素和银镜的处理方法进行了探究．
I、影响银镜出现时间的因素探究：请观察表，回答问题：

实验变量 实验序号	银氨溶液量 （ml）	乙醛的量 （滴）	水浴温度 （℃）	反应混合液PH	出现银镜时间（min）
1	1	3	65	11	5
2	1	3	45	11	6.5
3	1	5	65	11	4
4	1	3	30	11	9
5	1	3	50	11	6
6	1	5	80	11	3

（1）同学们进行实验1、2、4和5，其目的是

 

；若当银氨溶液量为1ml，乙醛溶液量为3滴，反应混合液PH为11，水浴温度为55℃时，推测出现银镜的时间为

 

；
（2）同学们为探究乙醛用量对出现银镜时间的影响，进行的实验是

 

；
（3）按该小组预设的影响因素，没有完成实验探究的影响因素是

 

、

 

；若要探究这些因素对出现银镜快慢的影响，还应如何设计实验？

 

；
II、银镜处理方法探究：
活动小组同学认为传统的用稀硝酸溶解银镜后再回收银的方法存在较大缺点．他们通过查阅资料，设计探究实验：实验1：取15ml 10% H₂O₂溶液倒入附有银镜的试管中．现象：银镜溶解，同时产生无色气体．为进一步探究反应产物，进行实验2…3…，（略）同学们通过实验现象，最终得出结论：H₂O₂溶液可以溶解银镜，在反应后得到单质银．
（4）写出传统的稀硝酸溶解银镜的化学方程式并标出电子转移方向和数目：

 

；
（5）用H₂O₂溶液处理银镜与稀硝酸处理银镜相比，其优点为

 

（写出一点即可）；
（6）猜想实验1中产生的气体为

 

，检验方法为

 

．

Answer 1

考点：乙醛的银镜反应

专题：实验设计题

分析：（1）对比实验：实验1、2、4和5的反应条件，其它条件相同，只有水浴温度不同；其它条件相同，随着温度升高，反应速率加快：其它条件相同，温度为55℃时的反应速率应该在温度为50℃温度为65℃之间；
（2）对比实验：实验1和实验3的反应条件，其它条件相同，只有乙醛的用量不同；
（3）要想探索银氨溶液的用量或溶液PH值对出现银镜快慢的影响，设计对比实验；
（4）根据反应方程式，结合化合价升降结合电子转移方向解答；
（5）根据产物是否含有有害气体进行判断；
（6）猜想实验1中产生的气体为O₂或H₂，根据猜想气体的性质进行验证；

解答： 解：（1）对比实验：实验1、2、4和5的反应条件，其它条件相同，只有水浴温度不同，其实验目的是：探究水浴温度对出现银镜时间的影响，由实验1和实验5知：银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，反应混合液pH为11时，水浴温度为50℃，出现银镜时间为6min，水浴温度为65℃，出现银镜时间为5min，其它条件相同，随着温度升高，反应速率加快，故：当银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，水浴温度为55℃，反应混合液pH为11时，出现银镜的时间应在5min到6min之间；
故答案为：探究水浴温度对出现银镜时间的影响； 在5-6分钟之间；
（2）对比实验1和实验3的反应条件，其它条件相同，只有乙醛的用量不同，其实验目的是：比较银镜反应中，乙醛用量不同对生成银镜的影响；
故答案为：实验1和3；
（3）要想探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响，需设计对比实验：银氨溶液的用量不同，保持乙醛的量、水液温度、反应混合液的PH相同，测量比较生成银镜的时间，或保持银氨溶液的用量相同，乙醛的量、水液温度相同、改变PH值，
故答案为：银氨溶液量和pH值，保持其他实验条件相同，改变银氨溶液量或溶液PH值，分别测定出现银镜时间；
（4）在反应3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O中，银元素的化合价由0升高到+1价，N元素的化合价由+5降低为+2价，转移的电子为3e^-，
则双线桥法标出电子得失的方向和数目为：，
故答案为：；
 （5）银和稀硝酸反应，方程式为：3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，用稀硝酸溶解样品会生成NO，NO是有毒气体，会污染环境，用双氧水溶解银，不会产生有害气体，
故答案为：无有害气体产生，不污染环境；反应后产物Ag易集中回收；
（6）猜想过氧化氢银作用生成氢气或氧气，将带火星的木条至于试管口，若木条复燃，则为O₂，反之为H₂，
故答案为：O₂或H₂；将带火星的木条至于试管口，若木条复燃，则为O₂，反之为H₂；

点评：本题考查了对比实验的要求和方法，银镜反应的条件和及方程式的书写，以及Ag和过氧化氢、稀HNO₃反应比较，题目难度中等，掌握实验探究的方法和银镜反应的原理是解答的关键．