巧用“劃線法”分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)題型

董興

[摘? ?要]金屬與鹽溶液的反應(yīng)是初中化學(xué)的重要內(nèi)容。在分析多種金屬和多種鹽溶液的混合反應(yīng)時(shí)，學(xué)生往往感到困難。利用劃線法分析此類(lèi)反應(yīng)，能夠簡(jiǎn)單、直觀地展示反應(yīng)過(guò)程中所有可能出現(xiàn)的情況，有效解決此類(lèi)問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]金屬與鹽溶液反應(yīng);金屬活動(dòng)性順序;劃線法

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2020）29-0067-02

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生能用金屬活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)置換反應(yīng)進(jìn)行判斷，而金屬與鹽溶液反應(yīng)后的溶液、濾渣成分分析一直是初中化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。由于加入金屬的量可能為少量、適量、過(guò)量，且加入金屬的種類(lèi)與溶液中鹽的種類(lèi)可能不止一種，使得金屬與鹽溶液反應(yīng)的相關(guān)題目顯得尤為復(fù)雜，學(xué)生往往感到解這類(lèi)題目難度較大。

解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是利用金屬活動(dòng)性順序表找出溶液中發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)“強(qiáng)換弱”的原則逐步分析，通過(guò)邏輯推理得出答案。由于這類(lèi)問(wèn)題的復(fù)雜性，許多一線教師創(chuàng)造出了幾種較為直觀的解題方法，如數(shù)軸法[1]、圖示法[2]、時(shí)鐘法[3]等。但這些方法在操作上略顯復(fù)雜，對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)還是很難理解的。在實(shí)際教學(xué)中，筆者總結(jié)出一種更加簡(jiǎn)便、直觀、適用范圍更廣的分析方法——?jiǎng)澗€法。下面本文將通過(guò)方法概述及案例分析來(lái)詳細(xì)介紹此種方法。

一、方法概述

1.分析模型構(gòu)建

（1）雙寫(xiě)：按照金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱、從上到下把題目中出現(xiàn)的每種金屬元素的元素符號(hào)寫(xiě)兩遍;

（2）畫(huà)圈：找出不參加反應(yīng)的金屬元素，圈畫(huà)出來(lái);

（3）劃線：在剩下的其他每?jī)蓚€(gè)元素符號(hào)之間劃線。

2.元素分布分析

每一條線代表一種可能的情況，線上為溶液中的元素，線下為濾渣中的元素。隨著金屬單質(zhì)的不斷加入，溶液、濾渣的組成從下到上依次變化。

二、案例分析

1.一種金屬多種鹽溶液

【例題1】（2017·黑龍江）將一定質(zhì)量的Zn加入到Mg（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾液仍為淺綠色，則下列判斷正確的是（）。

A.濾渣一定為Ag、Fe

B.向?yàn)V液中滴加稀鹽酸，可能產(chǎn)生白色沉淀

C.濾液中最多含有兩種溶質(zhì)

D.反應(yīng)前后金屬固體的質(zhì)量可能不變

劃線法分析：

首先將本題中出現(xiàn)在金屬單質(zhì)及鹽溶液中的金屬元素按照金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱、從上到下各寫(xiě)兩遍，然后圈畫(huà)出不參與化學(xué)反應(yīng)的金屬元素Mg，最后在其他每?jī)蓚€(gè)元素符號(hào)之間劃線，每一條線代表著一種元素的分布情況。隨著金屬Zn的不斷加入，依次出現(xiàn)以下五種可能的情況。

根據(jù)題意，充分反應(yīng)后溶液仍為淺綠色，故溶液中一定存在Fe2+（即線上方一定有鐵元素），因此可能存在的情況為圖1中①②③三種。①②兩種情況下濾渣中只有Ag，故A錯(cuò)誤;①情況下濾液中存在Ag（即Ag+），加入稀鹽酸，產(chǎn)生AgCl沉淀，其他情況下濾液中無(wú)Ag+，加鹽酸無(wú)沉淀，故B正確;①②③三種情況下溶液中均存在兩種以上金屬元素，即兩種以上溶質(zhì)，故C錯(cuò)誤;由圖1可以看出，①②③三種情況下濾渣中一定存在Ag，可能有Fe，Zn置換Ag導(dǎo)致金屬質(zhì)量增加，Zn置換Fe導(dǎo)致金屬質(zhì)量減小，故反應(yīng)前后金屬固體的質(zhì)量可能增大、減小或不變，D正確。

答案：B、D。

2.多種金屬一種鹽溶液

【例題2】（2015·揭陽(yáng)）在硫酸銅溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉充分反應(yīng)后，過(guò)濾可得到一些固體。向該固體中加入少量稀硫酸，可觀察到有氣體產(chǎn)生。下列對(duì)該固體的敘述正確的是（）。

①一定有鋅 ②一定有鐵 ③一定有銅 ④可能有鋅 ⑤可能有鐵 ⑥可能有銅

A.①②③? ? ? B.②③④? ? ? C.③④⑤? ? ?D.①②⑥

劃線法分析：

雙寫(xiě)、畫(huà)圈、劃線構(gòu)建分析模型。由于本題沒(méi)有不參加反應(yīng)的金屬元素，故不需要畫(huà)圈。因?yàn)闉V渣加硫酸有氣體產(chǎn)生，因此確定可能有③④⑤三種情況，因此濾渣中一定存在Fe和Cu，可能有Zn，故此題選B。

答案：B。

3.多種金屬多種鹽溶液

【例題3】（2016·濟(jì)南）將a g鎂粉和鐵粉的混合物加到b g ZnSO4和 CuSO4的混合溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液和濾渣。下列有關(guān)說(shuō)法中不合理的是（）。

A. 濾渣的質(zhì)量一定大于a g

B. 若濾渣中含有單質(zhì)Fe，則濾液一定是無(wú)色溶液

C. 若濾液中的金屬陽(yáng)離子只有Mg2+，則濾渣中一定含有Cu、Fe、Zn金屬單質(zhì)

D. 若濾渣中只含有單質(zhì)Cu，則濾液中至少含有三種金屬陽(yáng)離子

劃線法分析：

雙寫(xiě)、畫(huà)圈、劃線構(gòu)建分析模型。由于本題沒(méi)有不參加反應(yīng)的金屬元素，故不需要畫(huà)圈。根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量可以看出，進(jìn)入溶液中的Mg和Fe的相對(duì)原子質(zhì)量均小于被置換出的Zn和Cu，因此濾渣的質(zhì)量一定大于加入的金屬，因此A正確;情況③濾渣中有Fe，溶液中也存在Fe（即Fe2+），呈淺綠色，故B錯(cuò)誤;情況⑥⑦濾液中只有Mg（即Mg2+），此時(shí)濾渣一定有Cu、Fe、Zn，故C正確;情況①②濾渣中只有Cu，情況②溶液中存在三種金屬陽(yáng)離子，情況①溶液中存在四種金屬陽(yáng)離子，因此D正確。

答案：B。

綜上所述，利用劃線法能夠簡(jiǎn)便、直觀地分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)，對(duì)較為復(fù)雜的多種金屬、多種鹽溶液的反應(yīng)有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。利用劃線法分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)過(guò)程，有利于學(xué)生理解此類(lèi)反應(yīng)的本質(zhì)，建議教師在教學(xué)中講授此方法時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從一種金屬與一種鹽溶液的反應(yīng)入手，逐步建立劃線法的分析模型，同時(shí)提醒學(xué)生注意不要忘記圈畫(huà)不反應(yīng)的金屬元素。學(xué)生熟練應(yīng)用后即可輕松解決此類(lèi)問(wèn)題。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 夏東國(guó).利用數(shù)軸巧解金屬與鹽溶液反應(yīng)的中考題[J].考試周刊，2015（54）：150.

[2]? 葉茂.利用圖示法分析金屬與鹽溶液反應(yīng)的過(guò)程[J].化學(xué)教學(xué)，2015（10）：85-87.

[3]? 向剛.例談時(shí)鐘法分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)[J].化學(xué)教學(xué)，2017（12）：70-72.

（責(zé)任編輯 羅? ?艷）