某實(shí)驗(yàn)小組從電極反應(yīng)角度探究銀鏡反應(yīng)中物質(zhì)氧化性和還原性的變化。
資料:ⅰ.[Ag(NH3)2]+?[Ag(NH3)]++NH3 K1=10-3.81
[Ag(NH3)]+?Ag++NH3 K2=10-3.24
ⅱ.AgOH不穩(wěn)定,極易分解為黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水
(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):乙醛和AgNO3溶液水浴加熱無(wú)明顯現(xiàn)象;銀氨溶液水浴加熱無(wú)明顯現(xiàn)象;滴加乙醛的銀氨溶液水浴加熱,試管壁逐漸出現(xiàn)一層光亮的銀鏡。
①有研究表明:配制銀氨溶液時(shí),AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,寫出生成Ag(NH3)2NO3的化學(xué)方程式 AgNO3+2NH3?H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2OAgNO3+2NH3?H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O。
②從氧化還原角度分析:發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí),氧化性微??赡苁茿g+、[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+。
(2)甲同學(xué)查閱資料:銀鏡反應(yīng)時(shí),Ag+被還原成Ag。
①電極反應(yīng)式:
ⅰ.還原反應(yīng):Ag++e-=Ag
ⅱ.氧化反應(yīng):CH3CHO-2e?+3OH?=CH3COO?+2H2OCH3CHO-2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O。(堿性條件下)
②從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化:
ⅰ.隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱。
ⅱ.隨c(OH-)增大,乙醛還原性增強(qiáng)。
③補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證②中的分析。
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ.插入“飽和KNO3溶液”鹽橋,電流表指針偏轉(zhuǎn);
實(shí)驗(yàn)Ⅱ.電流穩(wěn)定后向右側(cè)燒杯滴加NaOH溶液,指針偏轉(zhuǎn)幅度增大;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ.電流再次穩(wěn)定后向左側(cè)燒杯滴加氨水,指針偏轉(zhuǎn)幅度減小
乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅲ不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,理由是 可能是硝酸銀溶液中的NO-3或O2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱可能是硝酸銀溶液中的NO-3或O2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
NO
-
3
NO
-
3
實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅳ | 往盛有銀氨溶液的試管中滴加濃氨水,無(wú)明顯現(xiàn)象,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱 | 聞到刺激性氣味,溶液略顯灰色,試管壁未見(jiàn)銀鏡 |
Ⅴ | 往盛有銀氨溶液的試管中滴加較濃的NaOH溶液至pH與實(shí)驗(yàn)Ⅳ相同,振蕩,溶液變渾濁,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱 | 試管壁立即出現(xiàn)銀鏡 |
合理,[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,所以無(wú)法判斷
合理,[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,所以無(wú)法判斷
。②分析實(shí)驗(yàn)Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH-)增大,可能是N也參與了還原Ag。經(jīng)檢驗(yàn)該假設(shè)成立,實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象是
不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡
不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡
。(4)總結(jié):ⅰ.銀氨溶液和乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí),氧化劑主要是Ag+,還原劑主要是乙醛;ⅱ.銀氨溶液中滴加較濃的NaOH溶液能促進(jìn)銀鏡反應(yīng)的發(fā)生,此法不適用于檢驗(yàn)醛基,請(qǐng)解釋原因
在氫氧化鈉存在下,也能還原 ,不一定是醛基還原
-
3
N
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1
A
g
+
1
A
g
在氫氧化鈉存在下,也能還原 ,不一定是醛基還原
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【考點(diǎn)】探究原電池及其工作原理.
【答案】AgNO3+2NH3?H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O;[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+;CH3CHO-2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O;可能是硝酸銀溶液中的或O2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱;合理,[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,所以無(wú)法判斷;不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡;在氫氧化鈉存在下,也能還原 ,不一定是醛基還原
NO
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:154引用:3難度:0.6
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1.實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng),設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。
【實(shí)驗(yàn)1】裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),燈泡亮
右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡
【實(shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。
(2)該小組同學(xué)認(rèn)為,此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,據(jù)此推測(cè)應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下:裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ⅰ.電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn),鎂條表面無(wú)氣泡,鋁條表面有氣泡
ⅱ.電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù),經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間后有少量氣泡逸出,鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出
(4)ⅱ中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是
【實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】
為了排除Mg條的干擾,同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4,獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:編號(hào) 裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)3 電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒(méi)有明顯現(xiàn)象;約10分鐘后,銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生,鋁條表面氣泡略有減少。 實(shí)驗(yàn)4
煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒(méi)有明顯現(xiàn)象:約3分鐘后,銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生,鋁條表面氣泡略有減少。
A.上述兩裝置中,開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2
B.銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長(zhǎng)短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)
C.銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2
D.由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測(cè)H+在銅片表面得電子
(6)由實(shí)驗(yàn)1~實(shí)驗(yàn)4可推知,鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:84引用:3難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組對(duì)原電池中鹽橋的作用進(jìn)行探究,并設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)以上四個(gè)裝置中,能發(fā)揮鹽橋作用的是
(2)若以A、B為電源,分別電解等濃度、等體積的NaCl溶液,當(dāng)消耗等質(zhì)量Zn時(shí),產(chǎn)生的H2
(3)如果C裝置中U形銅導(dǎo)體在插入溶液前是粗細(xì)均勻的,插入足夠長(zhǎng)時(shí)間后,仔細(xì)比較兩端的變化是
(4)D裝置充分作用后,左側(cè)溶液中的濃度SO2-4的濃度.SO2-4發(fā)布:2024/12/11 8:0:1組卷:23引用:0難度:0.9 -
3.某化學(xué)興趣小組為了探索Al電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表。
編號(hào) 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向 ① Mg Al 稀鹽酸 偏向Al ② Al Cu 稀鹽酸 偏向Cu ③ Mg Al NaOH溶液 偏向Mg
(1)實(shí)驗(yàn)1、2的Al所作的電極是否相同?
(2)寫出實(shí)驗(yàn)2中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。鋁電極 銅電極 電池總反應(yīng)
(4)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果引起了興趣小組的重視,他們以Al、Zn為電極材料,濃硝酸為電解質(zhì)溶液組成了一套裝置,請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果推斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)為
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié):在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極受到哪些因素的影響?發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:1難度:0.5
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