鄧惠軍
(云南師范大學(xué)附屬潤(rùn)城學(xué)校,云南 昆明 650031)
“列表法”依據(jù)金屬活動(dòng)性順序[1],將濾液可能的成分按金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱以金屬鹽的形式由左到右排為第一行,將濾渣可能的成分以金屬單質(zhì)形式由弱到強(qiáng)、由上到下排為左側(cè)第一列,中間表格內(nèi)用“√”或“×”表示濾液中有無(wú)該金屬鹽。
示例:有三種金屬A、B、C,若金屬活動(dòng)性A>B>C,將金屬A加入金屬B和C的鹽溶液中,則A先與C鹽反應(yīng),若有剩余則與B鹽反應(yīng),再有剩余便直接成為濾渣,可能出現(xiàn)的情況如下:
1)金屬A的加入量非常小。此時(shí)A先與C鹽反應(yīng),但并不足以將C全部置換出來(lái),濾渣的成分為C,濾液的成分為A鹽、B鹽、C鹽。2)金屬A的加入量增加到恰好與C鹽完全反應(yīng)。此時(shí)濾渣的成分為C,濾液的成分為A鹽、B鹽。3)金屬A的加入量增加到與C鹽完全反應(yīng)后仍有剩余。剩余的A與B鹽反應(yīng),但不足以將B全部置換出來(lái),此時(shí)濾渣的成分為C、B,濾液的成分為A鹽、B鹽。4)金屬A的加入量增加到與C鹽完全反應(yīng)后,剩余的A與B鹽恰好完全反應(yīng)。此時(shí)濾渣的成分為C、B,濾液的成分為A鹽。5) 金屬A的加入量增加到與C鹽、B鹽完全反應(yīng)后,仍有剩余。此時(shí)濾渣的成分為C、B、A,濾液的成分為A鹽。
將以上采用“列表法”表示如表1所示。
表1 “列表法”基本情況示例表
“列表法”中,對(duì)于濾渣,金屬活動(dòng)性最弱的金屬最先出現(xiàn),出現(xiàn)兩次后增加一種金屬活動(dòng)性第二弱的金屬,每種金屬出現(xiàn)兩次后增加一種活動(dòng)性次弱金屬,直至最強(qiáng)金屬出現(xiàn)時(shí)止。對(duì)于濾液,第1種情況時(shí)所有可能的金屬鹽均存在,從第2種情況開(kāi)始,金屬活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的金屬的鹽依次消失,每種金屬鹽連續(xù)消失兩次后,下一種活動(dòng)性次弱的金屬的鹽消失,直至活動(dòng)性第2強(qiáng)的金屬的鹽消失兩次后止,活動(dòng)性最強(qiáng)的金屬的鹽始終存在。
例1(2018年 曲靖中考) 向一定量的AgNO3溶液中加入一定量的鋅粉和銅粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到濾渣和濾液,對(duì)濾渣和濾液分析正確的有________。
① 若濾液呈藍(lán)色,則濾渣中一定含有Ag,一定不含有Cu。
②若濾液中只含有一種溶質(zhì),則濾渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn。
③若濾渣中只含有一種金屬,則濾液中一定含有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,一定不含有AgNO3。
④若向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸無(wú)氣體產(chǎn)生,則濾液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2、AgNO3。
根據(jù)金屬活動(dòng)性順序Zn>Cu>Ag,采用“列表法”可得表2。
表2 鋅粉和銅粉加入AgNO3溶液的“列表法”濾液濾渣情況分析
由表2知,濾液呈藍(lán)色時(shí),可能的濾液濾渣成分為情況1、2、3,則濾渣中一定有Ag,可能有Cu,故①錯(cuò)誤;若濾液中只有一種溶質(zhì),可能的濾液濾渣成分為情況4、5,則濾渣中一定有Ag、Cu,可能有Zn,故②正確;若濾渣中只有一種金屬,可能的濾液濾渣成分為情況1、2,則濾液中一定有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,可能有AgNO3,故③錯(cuò)誤;若向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸無(wú)氣體產(chǎn)生,可能的濾液濾渣成分為情況1、2、3、4,則濾液中一定有Zn(NO3)2,可能有AgNO3、Cu(NO3)2,故④正確。故本題答案為②④。
例2(2018年昆明中考)向AgNO3和Cu(NO3)2,混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌,得到濾渣和濾液。下列說(shuō)法正確的有________。
①濾渣中一定含有Ag,濾液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3。
②當(dāng)濾液為藍(lán)色時(shí),濾渣中一定有Cu、Ag,一定沒(méi)有Zn、Fe。
③向?yàn)V渣中加入鹽酸,有氣體產(chǎn)生,則濾渣中一定有Fe、Cu、Ag,可能有Zn。
④向?yàn)V液中加入KCl溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則濾液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,濾渣中可能有Zn、Fe、Cu。
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
根據(jù)金屬活動(dòng)性順序 Zn>Fe>Cu>Ag,取活動(dòng)性最強(qiáng)的金屬,由弱到強(qiáng)依次置換鹽溶液中的金屬,采用“列表法”可得表3。
表3 Zn、Fe和Cu加入AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的“列表法”濾液濾渣情況分析
由表3知,濾渣中一定有Ag,濾液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,故①正確;當(dāng)濾液為藍(lán)色時(shí),說(shuō)明濾液中有Cu2+,可能的濾液濾渣成分為情況1、2、3,濾渣中一定有Ag,可能有Cu,一定沒(méi)有Zn、Fe,故②錯(cuò)誤;向?yàn)V渣中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說(shuō)明有氫前金屬Fe或Zn,可能的濾液濾渣成分為情況5、6、7,則濾渣中一定有Fe、Cu、Ag,可能有Zn,故③正確;向?yàn)V液中加入KCl溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明濾液中無(wú)Ag+,可能的濾液濾渣成分為情況2、3、4、5、6、7,則濾液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,一定沒(méi)有AgNO3,濾渣中一定有Ag,可能有Zn、Fe、Cu,故④正確。故本題答案為C。
例3(2019年昆明中考)向Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的Zn、Mg,充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到濾液和濾渣,再向?yàn)V液中加入銅粉,濾液顏色無(wú)變化,則濾渣成分組成可能有4種情況。
根據(jù)金屬活動(dòng)性順序 Mg>Zn>Cu>Ag,采用“列表法”可得表4。
由表4知,向?yàn)V液中加入銅粉,濾液顏色無(wú)變化,說(shuō)明濾液中無(wú)AgNO3,可能的濾液濾渣成分情況2、3、4、5、6、7,可能的濾渣成分為Ag 或 Ag、Cu 或 Ag、Cu、Zn 或 Ag、Cu、Zn、Mg,共4種情況,故本題正確。
表4 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn、Mg的“列表法”濾液濾渣情況分析
根據(jù)常見(jiàn)金屬在溶液中的活動(dòng)順序,位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(lái)[1],但涉及三種或以上金屬反應(yīng)對(duì)學(xué)生的分析能力和思維嚴(yán)密性要求較高,之前有如“數(shù)軸法”[2-3]、“圖示法”[4]、“時(shí)鐘法”[5]、“擠牙膏法”[6]等都提出了自己的解決方案,但學(xué)生在理解時(shí)仍感覺(jué)難度較大。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),“列表法”雖然繪制表格時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),但可將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,將反應(yīng)后的濾液濾渣成分直觀展示出來(lái),有效提高學(xué)生做題的準(zhǔn)確性,特別對(duì)理解能力較弱的同學(xué)幫助很大。