巧用“划线法”分析金属与盐溶液的反应题型

董兴

[摘   要]金属与盐溶液的反应是初中化学的重要内容。在分析多种金属和多种盐溶液的混合反应时，学生往往感到困难。利用划线法分析此类反应，能够简单、直观地展示反应过程中所有可能出现的情况，有效解决此类问题。

[关键词]金属与盐溶液反应;金属活动性顺序;划线法

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2020）29-0067-02

《义务教育化学课程标准》要求学生能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，而金属与盐溶液反应后的溶液、滤渣成分分析一直是初中化学教学的难点。由于加入金属的量可能为少量、适量、过量，且加入金属的种类与溶液中盐的种类可能不止一种，使得金属与盐溶液反应的相关题目显得尤为复杂，学生往往感到解这类题目难度较大。

解决这类问题的基本方法是利用金属活动性顺序表找出溶液中发生的反应，根据“强换弱”的原则逐步分析，通过逻辑推理得出答案。由于这类问题的复杂性，许多一线教师创造出了几种较为直观的解题方法，如数轴法[1]、图示法[2]、时钟法[3]等。但这些方法在操作上略显复杂，对于部分学生来说还是很难理解的。在实际教学中，笔者总结出一种更加简便、直观、适用范围更广的分析方法——划线法。下面本文将通过方法概述及案例分析来详细介绍此种方法。

一、方法概述

1.分析模型构建

（1）双写：按照金属活动性顺序由强到弱、从上到下把题目中出现的每种金属元素的元素符号写两遍;

（2）画圈：找出不参加反应的金属元素，圈画出来;

（3）划线：在剩下的其他每两个元素符号之间划线。

2.元素分布分析

每一条线代表一种可能的情况，线上为溶液中的元素，线下为滤渣中的元素。随着金属单质的不断加入，溶液、滤渣的组成从下到上依次变化。

二、案例分析

1.一种金属多种盐溶液

【例题1】（2017·黑龙江）将一定质量的Zn加入到Mg（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液仍为浅绿色，则下列判断正确的是（）。

A.滤渣一定为Ag、Fe

B.向滤液中滴加稀盐酸，可能产生白色沉淀

C.滤液中最多含有两种溶质

D.反应前后金属固体的质量可能不变

划线法分析：

首先将本题中出现在金属单质及盐溶液中的金属元素按照金属活动性顺序由强到弱、从上到下各写两遍，然后圈画出不参与化学反应的金属元素Mg，最后在其他每两个元素符号之间划线，每一条线代表着一种元素的分布情况。随着金属Zn的不断加入，依次出现以下五种可能的情况。

根据题意，充分反应后溶液仍为浅绿色，故溶液中一定存在Fe2+（即线上方一定有铁元素），因此可能存在的情况为图1中①②③三种。①②两种情况下滤渣中只有Ag，故A错误;①情况下滤液中存在Ag（即Ag+），加入稀盐酸，产生AgCl沉淀，其他情况下滤液中无Ag+，加盐酸无沉淀，故B正确;①②③三种情况下溶液中均存在两种以上金属元素，即两种以上溶质，故C错误;由图1可以看出，①②③三种情况下滤渣中一定存在Ag，可能有Fe，Zn置换Ag导致金属质量增加，Zn置换Fe导致金属质量减小，故反应前后金属固体的质量可能增大、减小或不变，D正确。

答案：B、D。

2.多种金属一种盐溶液

【例题2】（2015·揭阳）在硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉充分反应后，过滤可得到一些固体。向该固体中加入少量稀硫酸，可观察到有气体产生。下列对该固体的叙述正确的是（）。

①一定有锌 ②一定有铁 ③一定有铜 ④可能有锌 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜

A.①②③      B.②③④      C.③④⑤     D.①②⑥

划线法分析：

双写、画圈、划线构建分析模型。由于本题没有不参加反应的金属元素，故不需要画圈。因为滤渣加硫酸有气体产生，因此确定可能有③④⑤三种情况，因此滤渣中一定存在Fe和Cu，可能有Zn，故此题选B。

答案：B。

3.多种金属多种盐溶液

【例题3】（2016·济南）将a g镁粉和铁粉的混合物加到b g ZnSO4和 CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法中不合理的是（）。

A. 滤渣的质量一定大于a g

B. 若滤渣中含有单质Fe，则滤液一定是无色溶液

C. 若滤液中的金属阳离子只有Mg2+，则滤渣中一定含有Cu、Fe、Zn金属单质

D. 若滤渣中只含有单质Cu，则滤液中至少含有三种金属阳离子

划线法分析：

雙写、画圈、划线构建分析模型。由于本题没有不参加反应的金属元素，故不需要画圈。根据相对原子质量可以看出，进入溶液中的Mg和Fe的相对原子质量均小于被置换出的Zn和Cu，因此滤渣的质量一定大于加入的金属，因此A正确;情况③滤渣中有Fe，溶液中也存在Fe（即Fe2+），呈浅绿色，故B错误;情况⑥⑦滤液中只有Mg（即Mg2+），此时滤渣一定有Cu、Fe、Zn，故C正确;情况①②滤渣中只有Cu，情况②溶液中存在三种金属阳离子，情况①溶液中存在四种金属阳离子，因此D正确。

答案：B。

综上所述，利用划线法能够简便、直观地分析金属与盐溶液的反应，对较为复杂的多种金属、多种盐溶液的反应有较强的应用价值。利用划线法分析金属与盐溶液的反应过程，有利于学生理解此类反应的本质，建议教师在教学中讲授此方法时应引导学生从一种金属与一种盐溶液的反应入手，逐步建立划线法的分析模型，同时提醒学生注意不要忘记圈画不反应的金属元素。学生熟练应用后即可轻松解决此类问题。

[   参   考   文   献   ]

[1]  夏东国.利用数轴巧解金属与盐溶液反应的中考题[J].考试周刊，2015（54）：150.

[2]  叶茂.利用图示法分析金属与盐溶液反应的过程[J].化学教学，2015（10）：85-87.

[3]  向刚.例谈时钟法分析金属与盐溶液的反应[J].化学教学，2017（12）：70-72.

（责任编辑 罗   艳）