三 信息引申策略

化学问题的难易并不取决于题述文字的多少,而在于隐意的深浅和思路的曲直。虽然,多次解决相类同的问题可以发展对该类问题的解决能力,但具体涉及某一问题,尤其是开放题,方法和规则并非万能,当指向解题目标的特征信息凝聚在个别字词或题意之外,则需结合具体问题逐字挖掘有用信息,经多角度思考分析后作合理推想,力求上下兼顾,前后呼应,逐级引申、反复论证,直至问题的终点。信息引申是一项艰难的工作,没有固定的程式可循,因而是对解题者知识和能力的综合考验。

问题 5:

(1992 年 NChO)照相时若曝光不足,则已显影和定影的黑白底片图

像淡薄,需对其进行“加厚”。加厚的一种方法是:把底片放入由硝酸铅、赤血盐溶于水配成的溶液,取出,洗净,再用硫化钠溶液处理。写出底片图像加厚的反应方程式。

上述问题是化学知识联系实际的一个典型实例,大多数学生不熟悉与此有关的化学背景,从题意本身也无从寻找可直接类比的知识或方法作为支撑,因而问题的难度陡增。据当年的统计,65 名应试选手中仅 1 人给出正确答案①。事实上,从“关键词”入手揭示隐含的信息,引申题意,即可迅速改变“疑无路”的局面。以下给出指向问题解决的一系列引申:

引申 1 既已“定影”,则底片必经 Na2S2O3 溶液浸洗;未感光的 AgBr 之类的卤化银已全洗去而仅剩银粒。

引申 2 既是“加厚”,则底片上因感光形成的影像信息应始终保留,即

原像位置不可挪动,故推出加厚只能是直接覆盖某物质至银粒表面或银粒参与反应后又在原位生成更多的产物,并以外观黑度增加为标志。同时也可否定生成可溶性的[Ag(CN)2]-。

引申 3 题中点明事先已将 Pb2+、[Fe(CN)6]3-相混配成“溶液”,而两者之间无明显的反应现象,由此可知 Ag 必为反应物之一。引申 4Ag 参与反应, 必为 Ag→Ag+,而氧化剂必与两种盐有关。从 Pb 具有较强的金属活泼性推知Pb2+的氧化性很弱,Fe3+的配合物[Fe(CN)6]3-则为中等强度的氧化剂,由此否定 Pb2++Ag→Pb+Ag+的反应。

引申 5Ag+有一定的氧化性(E°Ag+/Ag=0.799V),故不活泼金属 Ag 能否

被[Fe(CN)6]3-氧化尚难定论,但高电价的[Fe(CN)6]4-与 Ag+、Pb2+离子结合生成沉淀的事实,无疑推动了氧化还原反应的进行:

Ag+[Fe(CN)6]3-→Ag++[Fe(CN)6]4-

4Ag++[Fe(CN)6]4-→Ag4[Fe(CN)6]↓

2Pb2++[Fe(CN)6]4-→Pb2[Fe(CN)6]↓

引申 6 以上生成的两种白色沉淀遇 Na2S 溶液,即转化为更难溶的黑色物质 Ag2S 和 PbS。因此,Ag→Ag+未使影像信息消失,同时 Pb2+又成为信息的新承担者。

经历多步引申之后,扩充了题给信息的容量,增强了信息的透明度和可利用性,因而不难对问题的解作出合理的概括:

4Ag+6Pb2++4[Fe(CN)6]3-=Ag4[Fe(CN)6]↓+3Pb2[Fe(CN)6]↓ Ag4[Fe(CN)6]+3Pb2[Fe(CN)6]+8S2-=2Ag2S↓+6PbS↓+4[Fe(CN)6]4-

从定性角度分析,在银上析出白色沉淀,继而又转为黑色沉淀,原像信息不受影响,从定量角度考察,4molAg 最后转化为 2molAg2S 和 6molPbS,同一影像上黑色密度明显增加,加厚过程即得以实现。