基本介紹
- 中文名：四大基本反應類型
- 外文名：reaction type
- 表達式：A+B→C;A→B+C;A+BC→B+AC;AB+CD→AD+CB
- 套用學科：化學
- 適用領域範圍：化學反應
類型簡介,化合反應,分解反應,置換反應,複分解反應,套用,
類型簡介
複分解反應：由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應。其實質是：發生複分解反應的兩種物質在水溶液中相互交換離子，結合成難電離的物質----沉澱、氣體、水（弱電解質），使溶液中離子濃度降低，化學反應即向著離子濃度降低的方向進行。可簡記為AB+CD=AD+CB。
化合反應
1．金屬+氧氣→金屬氧化物
很多金屬都能跟氧氣直接化合。例如常見的金屬鋁接觸空氣，它的表面便能立即生成一層緻密的氧化膜，可阻止內層鋁繼續被氧化。
如：
2．非金屬+氧氣→非金屬氧化物
經點燃，許多非金屬都能在氧氣里燃燒，
如：C+O2=點燃=CO2
3．金屬+非金屬→無氧酸鹽
許多金屬能與非金屬氯、硫等直接化合成無氧酸鹽。
如：2Na+Cl2==點燃==2NaCl
4．氫氣+非金屬→氣態氫化物.
因氫氣性質比較穩定，反應一般需在點燃或加熱條件下進行。
如：2H2+O2=點燃=2H2O
多數鹼性氧化物不能跟水直接化合。判斷某種鹼性氧化物能否跟水直接化合，一般的方法是看對應鹼的溶解性，對應的鹼是可溶的或微溶的，則該鹼性氧化物能與水直接化合。
如：Na2O+H2O=2NaOH.
對應的鹼是難溶的，則該鹼性氧化物不能跟水直接化合。如CuO、Fe2O3都不能跟水直接化合。
除SiO2外，大多數酸性氧化物能與水直接化合成含氧酸。
如：CO2+H2O=H2CO3
7．鹼性氧化物+酸性氧化物→含氧酸鹽
Na2O+CO2=Na2CO3.
大多數鹼性氧化物和酸性氧化物可以進行這一反應。其鹼性氧化物對應的鹼鹼性越強，酸性氧化物對應的酸酸性越強，反應越易進行。
氨氣易與氯化氫化合成氯化銨。
如：NH3+HCl=NH4Cl
9.硫和氧氣在點燃的情況下形成二氧化硫
S+O2==點燃==SO2
分解反應
碳酸鈣高溫分解
CaCO3===（高溫）CaO+CO2↑
碳酸分解
H2CO3===H2O+CO2↑
氧化物分解
2H2O=(通電）2H2↑+O2↑
含氧酸分解
4H3PO4=（高溫）（HPO3）4+4H2O
2H3PO4=（高溫）H4P2O7+H2O
3H3PO4=（高溫）H5P3O10+2H2O
鹼的分解
Mg(OH)2=（高溫）MgO+H2O
2Fe(OH)3=（高溫）Fe2O3+3H2O
2Al(OH)3=（高溫）Al2O3+3H2O
（註：不溶性鹼高溫時可分解為金屬氧化物和水）
鹽的分解
CaCO3=（高溫）CaO+CO2↑
2CaSO4=（高溫）2CaO+2SO2↑+O2↑
2KClO3=（△，MnO2）2KCl+3O2↑
置換反應
根據反應環境分類
根據反應環境的類別，置換反應有以下2種情況：
（1）固態置換在加熱或高溫條件下固體與固體或固體與氣體發生的置換反應。
（2）液態置換 在水溶液中進行的置換反應。
①金屬跟酸的置換
是金屬原子與酸溶液中氫離子之間的反應。
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4(稀)====ZnSO4+H2↑
2Al+3H2SO4(稀)====Al2(SO4)3+3H2↑
2.金屬跟鹽溶液的置換
是金屬原子跟鹽溶液中較不活潑金屬的陽離子發生置換。如：
Cu+Hg(NO3)2====Hg+Cu(NO3)2
根據元素性質分類
按元素的性質劃分，金屬與非金屬單質間的置換。
1．金屬單質置換金屬單質
2Al+Fe2O3=高溫=Al2O3+2Fe （鋁熱反應。Al還可與V2O5．CrO3．WO3．MnO2等發生置換）
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2．金屬單質置換非金屬單質
Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑
2Mg+CO2=點燃=2MgO+C
3Fe+4H2O(g)=高溫=Fe3O4+4H2
4Na+3CO2=點燃=2Na2CO3+C
3．非金屬單質置換金屬單質
C+2CuO=高溫=2Cu+CO2↑
O2+HgS=加熱=Hg+SO2
4．非金屬單質置換非金屬單質
2F2+2H2O=4HF+O2
2C+SiO2=Si+2CO ↑
C+H2O=高溫=CO+H2
2H2+SiCl4=Si+4HCl
Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl
O2+2H2S=2S↓+2H2O
Br2+2HI=2HBr+I2
根據元素周期表中位置分類
按元素在周期表的位置劃分，同族元素單質間的置換與不同族元素單質間的置換。
1．同主族元素單質間的置換
Na+KCl=高溫=NaCl+K↑（一般是774℃）
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2H2S+O2=2S+2H2O
2C+SiO2=Si+2CO↑
F2+2HCl=2HF+Cl2
2．不同主族元素單質間的置換
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
2Mg+CO2=2MgO+C
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2F2+2H2O=4HF+O2
C+H2O（g）==高溫==CO+H2
2H2+SiCl4=Si+4HCl
H2S+Cl2=S+2HCl
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
4NH3+3O2==點燃==2N2+6H2O （氨氣在純氧中燃燒）
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
C+CuO=Cu+CO
4Na+TiCl4=4NaCl+Ti
4．副族元素的單質置換主族元素單質
3Fe+4H2O（g）==加熱==Fe3O4+4H2
5．副族元素的單質置換副族元素的單質
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
根據物質類別分類
按物質類別劃分，單質與氧化物間的置換和單質與非氧化物間的置換。
1．單質與氧化物發生置換反應
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Mg+CO2=點燃=2MgO+C
3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2
C+FeO=高溫=Fe+CO↑
2F2+2H2O=4HF+O2↑
2C+SiO2=Si+2CO↑
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
C+H2O（g）=高溫=CO+H2
Si+2FeO=2Fe+SiO2
2．單質與非氧化物發生置換反應
2H2+SiCl4=Si+4HCl
H2S+Cl2=S+2HCl
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
4NH3+3O2=2N2+6H2O
Mg+2HCl=MgCl2+H2
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
液態置換遵守金屬活動性順序。
另外需要注意的是置換反應是根據金屬活潑性順序表發生的。
複分解反應
酸與鹽
反應時酸完全可以不溶，例如矽酸溶於碳酸鈉濃溶液
如：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑（生成H2CO3和CaCl2,H2CO3不穩定分解成H2O和CO2）
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
註：大多數酸都可以與碳酸鹽(碳酸氫鹽)反應，生成新鹽，水和二氧化碳。(以鈉鹽為例）
如：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑（生成H2CO3和NaCl,H2CO3不穩定分解成H2O和CO2）
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑（生成H2CO3和Na2SO4,H2CO3不穩定分解成H2O和CO2）
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑（生成H2CO3和NaCl,H2CO3不穩定分解成H2O和CO2）
2NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2↑（生成H2CO3和Na2SO4,H2CO3不穩定分解成H2O和CO2）
酸與鹼
反應物中至少有一種是可溶的。
如：H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H2O
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O
2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
鹽與鹽（可溶）
反應時一種鹽完全可以不溶，生成物至少有一種不溶（除非產生氣體），例如硫酸氫鈉溶解碳酸鎂
如：Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓
鹽與鹼
反應時鹽和鹼均可溶於水，鹼難溶的例子見於硫酸氫鹽溶解氫氧化鎂，鹽難溶的例子見於氫氧化鈉溶解硫酸鉛
如：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl
Fe(OH)2與NaCl不會發生反應
Fe(OH)3與NaCl也不會發生反應
酸與金屬氧化物
例如：鹽酸除鐵鏽:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
注意：氯離子對反應有促進作用，硫酸根離子對反應有抑制作用
(6)特例:NaOH+Al(OH)3═NaAlO2+2H2O
3·方法：
概括上述四種類型的複分解反應能夠發生並趨於完成的條件，可分成兩方面記憶掌握。一方面是對反應物的要求：酸鹽、酸鹼一般行，鹽鹽、鹽鹼都需溶；另一方面是對生成物的要求：生成物中有沉澱析出或有氣體放出，或有水等弱電解質生成。這兩方面必須兼顧，才能正確地書寫有關複分解反應的化學方程式。
套用
化合反應
1 3Fe+2O2=點燃Fe3O4
現象：鐵在氧氣中劇烈燃燒，產生大量火花，集氣瓶底有黑色固體產生
2 C+O2=點燃CO2
現象：碳在充足的氧氣中燃燒，發紅光，放熱。
3 2C+O2=點燃2CO
現象：碳在不充足的氧氣中燃燒
4 S+O2=點燃SO3
現象：硫在空氣中發淡藍色火焰，在氧氣中發藍紫色火焰，生成刺激性氣體。
5 4P+5O2=點燃2P2O5
現象：磷在氧氣中燃燒，生成大量白煙
分解反應：
1、水在直流電的作用下分解：2H2O=通電2H2↑+O2↑
現象：電極上有氣泡產生。H2：O2=2：1
正極產生的氣體能使帶火星的木條復燃。
負極產生的氣體能在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰
2、加熱鹼式碳酸銅：Cu2(OH)2CO3=Δ2Cu0+H2O+CO2↑
現象：綠色粉末變成黑色，試管內壁有水霧或水珠生成，澄清石灰水變渾濁。
3、加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣：2KClO3=MnO2 Δ 2KCI+3O2↑
4、加熱高錳酸鉀制氧氣：KMnO4=ΔK2MnO4+MnO2+O2↑
5、實驗室用雙氧水制氧氣：H2O2=MnO2 H2O+O2↑
現象：有氣泡產生，帶火星的木條復燃。
6、加熱氧化汞：2HgO=Δ 2Hg+O2紅色變為銀白、生成使帶火星木條復燃的氣體 拉瓦錫實驗
7、鍛燒石灰石：（二氧化碳工業製法）CaCO3=煅燒 CaO+CO2↑
8、碳酸不穩定而分解：H2CO3=H2O+CO2↑
現象：石蕊試液由紫色變成紅色。
置換反應：
其中10號氫是過渡元素它前面的可以置換出氫，它後面的則不可以。也就是說氫前面的可以和酸反應生成 氫氣,而氫後面的基本不和酸反應就算反應也不生成氫氣
（1）金屬單質 + 酸 —— 鹽 + 氫氣 （置換反應）
1、鋅和稀硫酸反應：Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
2、鎂和稀硫酸反應：Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
3、鋁和稀硫酸反應：2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑
4、鋅和稀鹽酸反應：Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
5、鎂和稀鹽酸反應：Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
6、鋁和稀鹽酸反應：2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑
1～6的現象：有氣泡產生。
7、鐵和稀鹽酸反應：Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
8、鐵和稀硫酸反應：Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑
7～8鐵參加的置換反應顯+2價，7～8的現象：有氣泡產生，溶液由無色變成淺綠色。
（2）金屬單質 + 鹽（溶液）——另一種金屬 + 另一種鹽
9、鐵與硫酸銅反應：Fe+CuSO4 == Cu+FeSO4
現象：鐵條表面覆蓋一層紅色的物質，溶液由藍色變成淺綠色。
(古代濕法制銅及"曾青得鐵則化銅"指的是此反應)
10、鋅片放入硫酸銅溶液中：CuSO4 + Zn == ZnSO4 + Cu
現象：鋅片表面覆蓋一層紅色的物質，溶液由藍色變成無色。
11、銅片放入硝酸銀溶液中：2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag
現象：銅片表面覆蓋一層銀白色的物質，溶液由無色變成藍色。
（3）金屬氧化物+木炭或氫氣→金屬+二氧化碳或水
12、焦炭還原氧化鐵：3C+ 2Fe2O3==高溫==4Fe + 3CO2↑冶鍊金屬
現象：紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁。
13、木炭還原氧化銅：C+ 2CuO==高溫==2Cu + CO2↑冶鍊金屬
現象：紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁。
14、氫氣還原氧化銅：
現象：黑色粉末變成紅色，試管內壁有水珠生成
15、氫氣與氧化鐵反應：
16、水蒸氣通過灼熱碳層：H2O + C==高溫==H2 + CO 水煤氣的製法
複分解反應：
1，H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2H2O,
2，H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,
3，H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,
4，2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O,
5，2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,
6，HCl+NaOH=NaCl+H2O,
7，2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
