银氨溶液的主要成分是Ag(NH3)2OH吗-

银氨溶液的主要成分是Ag(ＮH3)2OH吗?
摘要：一次教学过程中的偶然事件引发了对银氨溶液成分的思考。

理论分析和实验验证相结合，探讨了银氨溶液的主要成分与制备过程的关系。

关键词：银氨溶液；主要成分；理论分析；实验验证
一、问题的提出
化学教材上认为银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ，一次教学过程中的偶然事件引起了我对银氨溶液成分的思考。

教材［１］５７页提供了银氨溶液的配制方法：在洁净的试管中加入１ｍｌ２％的ａｇｎｏ３溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入２％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。

教材５７页有这样的描述：硝酸银与氨水生成的银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ（氢氧化二氨合银）……
教材５８页资料卡片给出制取银氨溶液所发生的反应方程式：ａｇｎｏ３＋ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇｏｈ↓＋ｎｈ４ｎｏ３①
ａｇｏｈ＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ＋２ｈ２ｏ②
在银镜反应的教学过程中，我要求学生写出银镜反应的离子方程式，许多学生有疑问：ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ如何改写？在进行指导后，我又要求学生写出制备银氨溶液的离子方程式，本意是为了
强化ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ是强电解质：ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］＋＋ｏｈ－。

结果出现了三种答案：
（１）大部分学生直接把①②两个反应方程式分别改写成离子方程式：
ａｇ＋＋ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇｏｈ↓＋ｎｈ４＋
ａｇｏｈ＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］＋＋ｏｈ－＋２ｈ２ｏ
（２）少部分学生用①＋②得：
ａｇｎｏ３＋３ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ＋ｎｈ４ｎｏ３＋２ｈ２ｏ，
再改成离子方程式：ａｇ＋＋３ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇ（ｎｈ３）２＋＋ｏｈ－＋ｎｈ４＋＋２ｈ２ｏ
（３）有一位学生写出：ａｇ＋＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］＋＋２ｈ２ｏ
撇开答案的正确性，仅从解题思路看，前两种很容易看懂。

我请那唯一的学生来解释：反应①生成的ｎｈ４＋与反应②生成的ｏｈ－结合生成ｎｈ３·ｈ２ｏ。

在片刻寂静之后，全班爆以热烈的掌声。

按照这样的思路，制备银氨溶液的化学方程式应为：
ａｇｎｏ３＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ
３＋２ｈ２ｏ
那么，银氨溶液的主要成分是什么呢？是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ吗？
二、问题的探究
１．查阅资料
我和几位学生一起查阅了有关银氨溶液制备方法的资料，节选如下：
（１）《现代有机化学实验》［２］中ｔｏｌｌｅｎ试剂（银氨溶液）的制备过程为：往２ｍｌ５％硝酸银溶液，滴加２滴５％氢氧化钠溶液，再滴加２％氨水溶液，直至沉淀溶解。

（２）《有机化学实验》［３］中配制硝酸银氨水溶液的方法为：取０．３ｍｌ２％硝酸银溶液，滴入１滴１０％氢氧化钠溶液，再滴入２％氨水，边滴加边摇动试管，直到生成的沉淀恰好溶解，即得澄清的硝酸银氨水溶液。

（３）百度百科中托伦试剂（即银氨溶液）的配制方法：在洗净试管中，注入１ｍｌａｇｎｏ３溶液，然后逐滴加入氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。

三份资料中都十分清楚地说明银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ。

２．理论分析
前两种制备方法相似，都是先加入氢氧化钠溶液，尤其是第二种
方法中更是加入了足够多的氢氧化钠，确保ａｇ＋沉淀完全，整个过程的反应为：
ａｇｎｏ３＋ｎａｏｈ＝ａｇｏｈ↓＋ｎａｎｏ３
ａｇｏｈ＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］ｏｈ＋２ｈ２ｏ
在所得的银氨溶液中ｎａ＋、［ａｇ（ｎｈ３）２］＋、ｎｏ３－、ｏｈ－是大量共存的，而银镜反应必须在碱性条件下才能进行，因此该方法中认为银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ是较为合理的。

第三种则与教材一致。

我们对教材中制备银氨溶液的反应原理进行了分析梳理：
ａｇ＋＋ｎｈ３·ｈ２ｏ＝ａｇｏｈ↓＋ｎｈ４＋
ａｇｏｈ＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］＋＋ｏｈ－＋２ｈ２ｏ
ｎｈ４＋＋ｏｈ－＝ｎｈ３·ｈ２ｏ
三个离子方程式叠加得：ａｇ＋＋２ｎｈ３·ｈ２ｏ＝［ａｇ（ｎｈ３）２］＋＋２ｈ２ｏ，银氨溶液的成分应该是ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ３（硝酸二氨合银）而不是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ（氢氧化二氨合银）。

教材把反应①②孤立起来，忽视了反应①生成的ｎｈ４＋没有脱离反应体系从而会与反应②生成的ｏｈ－结合成
ｎｈ３·ｈ２ｏ，参加反应的循环。

根据以上分析，我们可以得出这样的初步结论：银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ还是ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ３，取决于制备方法。

３．实验验证
分析：实验中用２％的ａｇｎｏ３溶液和２％的稀氨水，我们把两种溶液的密度都近似为１ｇ／ｍｌ，可计算出它们的物质的量浓度分别约为０．１２ｍｏｌ／ｌ和１．２ｍｏｌ／ｌ。

根据化学方程式，１ｍｏｌａｇｎｏ３最多需要３ｍｏｌｎｈ３·ｈ２ｏ使沉淀完全溶解，得银氨溶液。

２ｍｌ２％的ａｇｎｏ３溶液需２％氨水的体积最多约为０．６ｍｌ，如果银氨溶液的成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ，则ｃ（ｏｈ－）至少为（２．４×１０－４ｍｏｌ）／（２ｍｌ＋０．６ｍｌ）＝０．０９１ｍｏｌ／ｌ，ｐｈ约为１３，呈较强的碱性。

如果银氨溶液的成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ３，则所得溶液应呈中性或很弱的碱性（由稍过量的氨水引起）。

我们采用通过测定不同制备方法所得银氨溶液的ｐｈ来进行验证。

取４支大小相同的小试管，分别进行如下实验：
［实验１］在一支小试管里加入１ｍｌ２％的ａｇｎｏ３的稀溶液，然后边摇动试管边逐滴滴入２％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止。

用ｐｈ试纸测得此时溶液的ｐｈ约为８。

［实验２］在一支小试管里加入１ｍｌ２％的ａｇｎｏ３溶液，然后边摇动试管边逐滴滴入２％的稀氨水，直至生成的沉淀刚好开始溶解，将小试管放到离心机上离心沉降，沉降后用滴管吸出上层液体。

然后向试管里加蒸馏水洗涤沉淀，再沉降，再吸液。

最后向试管里加入约１ｍｌ蒸馏水，逐滴加入２％的稀氨水至沉淀恰好溶解。

用ｐｈ试纸测得此时溶液的ｐｈ约为１３。

［实验３］在一支小试管里加入１ｍｌ２％的ａｇｎｏ３的稀溶液，滴入２滴５％氢氧化钠溶液（稍过量），摇动试管使反应完全。

然后边摇动试管边逐滴滴入２％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止。

用ｐｈ试纸测得此时溶液的ｐｈ约为１３。

［实验４］在一支小试管里加入１ｍｌ２％的ａｇｎｏ３溶液，滴入２滴５％氢氧化钠溶液（稍过量），摇动试管使反应完全。

将小试管放到离心机上离心沉降，沉降后用滴管吸出上层液体。

然后向试管里加蒸馏水洗涤沉淀，再沉降，再吸液。

最后向试管里加入约１ｍｌ蒸馏水，逐滴加入２％的稀氨水至沉淀恰好溶解。

用ｐｈ试纸测得此时溶液的ｐｈ约为１３。

需要说明的是，ａｇｏｈ不稳定，很容易转变成ａｇ２ｏ，ａｇ２ｏ也能溶于氨水，反应为：ａｇ２ｏ＋４ｎｈ３·ｈ２ｏ＝２［ａｇ（ｎｈ３）２］ｏｈ
＋３ｈ２ｏ。

三、结论和建议
银氨溶液的主要成分是ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ，还是ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ３，取决于制备过程，关键是看沉淀的溶解过程有没有ｎｈ４＋的参与。

［实验１］（与教材中的制备方法相同）制备的银氨溶液主要成分应是ａｇ（ｎｈ３）２ｎｏ３，而其他三个实验中制备的银氨溶液主要成分为ａｇ（ｎｈ３）２ｏｈ。

建议教材修改制备银氨溶液的方法，结合科学性和可操作性，可采用［实验３］的方法来制备银氨溶液。

四、我的反思
１．化学教材不可能是尽善尽美、完美无暇的。

如果我们对中学化学教材中的内容始终抱以深信不疑的态度，长期以往就会导致我们思维的僵化。

教学过程中，我们需要用批判的态度去质疑、去探索，以便去伪存真。

２．教师在教学过程中要鼓励学生积极思考、善于发现问题、敢于质疑、大胆求证，让学生的思维火花绽放异彩。

只有通过积极地科学探究，才能跳出已有的框框，获取新知。

３．从教师专业成长的角度看，教师在教学的同时要善于及时记录自已在教学中的新发现、新见解、新问题，然后通过实验探究、分析、反思等方式自我完善，使自已的教学艺术不断地发展和提高。

参考文献
［１］人教社．普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础［ｍ］．北京：人民教育出版社，２００７．２
［２］［美］ｊ·ａ·米勒，ｅ·ｆ·诺齐尔著，董庭威，谷珉珉，吴世晖等译．现代有机化学实验［ｍ］．上海：上海翻译出版公司，１９８７：４７７
［３］北京师范大学化学系有机教研室．有机化学实验［ｍ］．北京：北京师范大学出版社，１９９３：７７。