對(duì)安徽省關(guān)于清洗銀鏡的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究題的研辨

　　摘要： 作者就安徽省2013年皖南八校三模考試?yán)砭C卷28題的兩處不當(dāng)做了研辨，確認(rèn)H■O■溶液清洗銀鏡后得不到單質(zhì)銀，并就安徽省2010年高考理綜卷28題所給答案提出了自己的看法和意見(jiàn)，希望引起人們對(duì)相關(guān)問(wèn)題的重新審視和認(rèn)識(shí)。
　　關(guān)鍵詞： 清洗銀鏡實(shí)驗(yàn)探究題研究辨別
　　
　　一、對(duì)安徽省2013年皖南八校三模考試?yán)砭C卷28題的研辨
　　我在使用安徽省2013年皖南八校三模考試?yán)砭C試卷時(shí)，認(rèn)為第28題化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的第二部分有兩處存在問(wèn)題，事后做了一些研究辨別，并形成下文，以期引起人們的審視和再認(rèn)識(shí)。
　　先看原題：
　　28.某課外活動(dòng)小組對(duì)銀鏡反應(yīng)中影響出現(xiàn)銀鏡時(shí)間的因素和銀鏡的處理方法進(jìn)行了探究。
　　Ⅰ影響銀鏡出現(xiàn)時(shí)間的因素探究：（略）
　　Ⅱ銀鏡處理方法探究：
　　活動(dòng)小組同學(xué)認(rèn)為傳統(tǒng)的用稀硝酸溶解銀鏡后再回收銀的方法存在較大缺點(diǎn)。他們通過(guò)查閱資料，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)：
　　實(shí)驗(yàn)1：取15ml10%H■O■溶液倒入附有銀鏡的試管中。現(xiàn)象：銀鏡溶解，同時(shí)產(chǎn)生無(wú)色氣體。
　　為進(jìn)一步探究反應(yīng)產(chǎn)物，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2……3……（略）
　　同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最終得出結(jié)論：H■O■溶液可以溶解銀鏡，在反應(yīng)后得到單質(zhì)銀，請(qǐng)根據(jù)以上內(nèi)容回答：
　　（4）（略）
　　（5）用H■O■溶液處理銀鏡與稀硝酸處理銀鏡相比，其優(yōu)點(diǎn)為?搖?搖?搖?搖?搖（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）；
　　（6）猜想實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生氣體為?搖?搖?搖?搖?搖，檢驗(yàn)方法為?搖?搖?搖 ?搖?搖。
　　命題人對(duì)其中（5）、（6）兩小題提供的答案為：
　　（5）無(wú)有害氣體產(chǎn)生，不污染環(huán)境；反應(yīng)后產(chǎn)物Ag易集中回收。（任答一點(diǎn)或其他合理答案）（1分）
　　（6）O■或H■（2分）將帶火星的木條置于試管口，若木條復(fù)燃，則為O■，反之為H■。（1分）
　　在考后評(píng)析試卷上該題時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該題提出了一連串的疑問(wèn)：H■O■溶液溶解銀鏡的原理是什么？實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生氣體是什么？“反應(yīng)后得到單質(zhì)銀”，這單質(zhì)銀是實(shí)驗(yàn)1即得到的嗎？若是，又怎么解釋“銀鏡溶解”和溶解的原理？
　　按題意，實(shí)驗(yàn)2、3等后續(xù)實(shí)驗(yàn)是為探究實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)產(chǎn)物的，這樣看來(lái)單質(zhì)銀就應(yīng)是實(shí)驗(yàn)1得到的，這就是說(shuō)H■O■溶液既溶解了銀鏡而溶解后又得到了銀（此點(diǎn)通過(guò)第（5）小題的答案能再次確認(rèn)），如此，其溶解原理就只能猜想為：銀鏡作為催化劑，催化了H■O■的分解，而其本身又因在催化過(guò)程中實(shí)際是先參加反應(yīng)最終又生成回來(lái)而改變了劑型，由附著在試管壁上致密連續(xù)的銀鏡變?yōu)椴辉俑街你y粉，從而被“溶解”，如此產(chǎn)生的氣體就應(yīng)為O■了，即2H■O■=2H■O+O■↑。這樣的猜想對(duì)嗎？當(dāng)看到上述答案時(shí)，對(duì)第（6）小題產(chǎn)生的氣體為O■或H■又讓人產(chǎn)生新的疑問(wèn)：H■這一可能是怎么來(lái)的，難道銀還能還原H■O■或H■O中的H元素？而若是H■，就能用將帶火星的木條置于試管口檢驗(yàn)嗎？H■不會(huì)爆炸或跑掉嗎？答案似乎又明顯存在錯(cuò)誤。
　　因?yàn)橛辛诉@一系列的疑問(wèn)，我們就要做進(jìn)一步探究。首先查閱資料，了解到在一篇題為《由過(guò)氧化氫清洗銀鏡“綠色實(shí)驗(yàn)”引發(fā)的探究》的文章中，作者帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)過(guò)探究得知，H■O■溶液遇銀鏡劇烈分解釋放O■，最終將試管內(nèi)壁上的銀全部清除干凈，得到澄清透明液體，看不到銀固體顆粒。原來(lái)H■O■把單質(zhì)銀氧化成Ag■O，分散在水中形成澄清透明的膠體，而Ag■O又成了H■O■分解的催化劑，加快了H■O■分解產(chǎn)生O■。①
　　究竟誰(shuí)說(shuō)得對(duì)？究竟最終有沒(méi)有得到銀？我雖傾向于認(rèn)同上述文章中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但既有也算是比較有影響力的上述考試上的試題，也令人不得不再審慎對(duì)待了，于是我引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做了以下實(shí)驗(yàn)：
　　1.驗(yàn)證H■O■溶液溶解銀鏡
　　操作（1）向制好的銀鏡中加10%H■O■溶液，用帶火星的木條伸到試管口檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。
　　現(xiàn)象：明顯產(chǎn)生氣泡，銀鏡逐漸溶解不久就消失，最后得到如稀淀粉溶液樣透明溶液；木條復(fù)燃。
　　結(jié)論：H■O■溶液的確可以溶解銀鏡，同時(shí)產(chǎn)生氧氣，最終得到透明溶液而得不到固體銀。
　　操作（2）用激光筆照射“操作（1）”最后得到的透明溶液。
　　現(xiàn)象：有亮光通路。
　　結(jié)論：透明溶液的確為膠體。
　　由此看來(lái)銀鏡能被H■O■溶液溶解且溶解后的產(chǎn)物以膠粒存在是沒(méi)問(wèn)題了，但這膠粒的成分就是如上述文章所說(shuō)為Ag■O嗎？會(huì)不會(huì)也有可能如安徽省2013年皖南八校三模考試試題中說(shuō)的是銀單質(zhì)？因上述文章對(duì)產(chǎn)生了Ag■O沒(méi)有做直接的化學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，只是對(duì)Ag■O作了旁證（證明了Ag■O可催化H■O■分解），而探究五的操作1觀察到固體又不足以證明就一定是Ag■O，所以我們決定再做進(jìn)一步直接檢驗(yàn)。
　　2.探究膠粒成分
　　根據(jù)查閱的Ag■O和銀單質(zhì)的性質(zhì)及制銀氨溶液時(shí)Ag■O能被氨水溶解的事實(shí)，我們決定將氨水作為檢驗(yàn)試劑。
　　操作（3）取兩份各約1ml10%H■O■溶液溶解銀鏡后的透明溶液，向其中一份中逐滴滴加適量氨水，振蕩，將兩份溶液觀察比較，再用激光筆分別照射兩溶液，觀察。
　　現(xiàn)象：氨水剛一滴入，溶液由原先的如稀淀粉溶液樣略顯渾濁而迅速變得澄清透明，比未加氨水的明顯澄清得多；激光照射也不再有亮光通路，而未加氨水的依舊有。
　　結(jié)論：很顯然，原膠體中膠粒被氨水溶解、膠體變?yōu)槿芤毫耍f(shuō)明膠粒成分確是Ag■O而非銀單質(zhì)。
　　為了穩(wěn)妥，我們還做了兩個(gè)旁證實(shí)驗(yàn)：
　　操作（4）取約0.5ml1%AgNO■溶液，滴加兩滴2mol/LNaOH溶液，往得到的灰色的懸濁液中（固體為AgOH和Ag■O的混合物）逐滴加入操作（3）中用的氨水。
　　現(xiàn)象：渾濁和沉淀很快逐漸溶解，最終得到澄清透明溶液。
　　操作（5）取兩小粒銀粒，用分析天平稱重（0.4620g），再投入試管中，加入2ml操作（3）中用