四种基本反应类型（化合、分解、置换、复分解）Four Basic Reaction Types

大思想 · 转化（TRA）AP 衔接 · Unit 4约 25 分钟

学习目标

  • 说出化合、分解、置换、复分解四种反应的特征
  • 根据反应物和生成物的种类判断反应类型
  • 认出不属于这四种类型的反应

前置知识

  • 元素、单质与化合物（1.2.6）
  • 配平化学方程式（1.6.3）

为什么要给反应分类？

化学反应成千上万，一个个死记是记不住的。但只要看“谁和谁结合、谁分解开、谁替换了谁”，初中阶段的大部分反应都能归进四种基本反应类型basic reaction types。认出类型以后，很多反应的产物都能推出来。

可以把原子和原子团想象成舞会上的舞伴：有的两人组成一对，有的一对拆开，有的单身的人“抢走”别人的舞伴，还有的两对互换舞伴。

四种类型一览

下面用彩色方块代表不同的元素或原子团，A、B、C、D 可以是任何成分。

化合反应Synthesis

多变一

分解反应Decomposition

一变多

置换反应Single replacement

单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物

复分解反应Double replacement

两种化合物交换成分

1. 化合反应

两种或两种以上的物质生成一种物质。判断特征：生成物只有一种。

C+OX2→点燃COX2\ce{C + O2 ->[\text{点燃}] CO2} CaO+HX2O→Ca(OH)X2\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}

上节课的 2 HX2+OX2→点燃2 HX2O\ce{2H2 + O2 ->[\text{点燃}] 2H2O} 也是化合反应。

2. 分解反应

一种物质生成两种或两种以上的物质。判断特征：反应物只有一种。

2 HX2O→通电2 HX2↑+OX2↑\ce{2H2O ->[\text{通电}] 2H2 ^ + O2 ^} CaCOX3→高温CaO+COX2↑\ce{CaCO3 ->[\text{高温}] CaO + CO2 ^}

3. 置换反应

一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。判断特征：反应物和生成物里都恰好是“一种单质 + 一种化合物”。

Fe+CuSOX4→FeSOX4+Cu\ce{Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu} Zn+HX2SOX4→ZnSOX4+HX2↑\ce{Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2 ^}

铁能把铜从硫酸铜溶液里置换出来，是因为铁比铜活泼。哪种金属能置换哪种，要看金属活动性顺序（模块 8 会学）。

4. 复分解反应

两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物。判断特征：反应物和生成物都是两种化合物，而且成分互换了。

NaOH+HCl→NaCl+HX2O\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O} AgNOX3+NaCl→AgCl↓+NaNOX3\ce{AgNO3 + NaCl -> AgCl v + NaNO3}

复分解反应要发生，生成物里一般要有沉淀、气体或水（模块 8 会详细讲）。

怎么判断：四步问自己

  1. 数种类。 反应物和生成物各有几种物质？多变一是化合，一变多是分解。
  2. 找单质。 反应物和生成物都是“一种单质 + 一种化合物”吗？是的话就是置换。
  3. 看交换。 是两种化合物互相交换成分吗？是的话就是复分解。
  4. 都不符合？ 那它不属于四种基本反应类型。

注意：写在箭头上的催化剂和反应条件不算反应物。

例题 1

2 KClOX3→ΔMnOX22 KCl+3 OX2↑\ce{2KClO3 ->[MnO2][\Delta] 2KCl + 3O2 ^}
分步解析
  1. 找反应物。 箭头上方的 MnOX2\ce{MnO2} 是催化剂，反应前后没有变化，所以反应物只有 KClOX3\ce{KClO3} 一种。
  2. 找生成物。 KCl\ce{KCl} 和 OX2\ce{O2}，一共两种。
  3. 结论。 一变多，是分解反应。

例题 2

3 CO+FeX2OX3→高温2 Fe+3 COX2\ce{3CO + Fe2O3 ->[\text{高温}] 2Fe + 3CO2}
分步解析
  1. 数种类。 反应物两种，生成物两种，所以不是化合，也不是分解。
  2. 查置换。 生成物里有单质 Fe\ce{Fe}，但反应物 CO\ce{CO} 和 FeX2OX3\ce{Fe2O3} 都是化合物。置换要求反应物里也有单质，所以不是置换。
  3. 查复分解。 生成物里有单质，不是“两种化合物交换成分”，所以也不是复分解。
  4. 结论。 不属于四种基本反应类型。（它是氧化还原反应，阶段二会学。）

常见误区

误区 1：生成物里有单质就当成置换。 置换反应要求反应物里也有一种单质，参见例题 2。

误区 2：两种化合物反应就是复分解。 COX2+Ca(OH)X2→CaCOX3↓+HX2O\ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 v + H2O} 是两种化合物反应，但它们没有互相交换成分，所以不是复分解反应。

误区 3：以为所有反应都属于这四种。 CHX4+2 OX2→点燃COX2+2 HX2O\ce{CH4 + 2O2 ->[\text{点燃}] CO2 + 2H2O} 哪一种都不是。很多英文教材把这类反应单独叫做燃烧反应combustion。

即时小测

练一练：判断每个反应属于哪种类型
  1. 2 Mg+OX2→点燃2 MgO\ce{2Mg + O2 ->[\text{点燃}] 2MgO}
  2. 2 HgO→Δ2 Hg+OX2↑\ce{2HgO ->[\Delta] 2Hg + O2 ^}
  3. Zn+2 HCl→ZnClX2+HX2↑\ce{Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 ^}
  4. BaClX2+NaX2SOX4→BaSOX4↓+2 NaCl\ce{BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 v + 2NaCl}
  5. CHX4+2 OX2→点燃COX2+2 HX2O\ce{CH4 + 2O2 ->[\text{点燃}] CO2 + 2H2O}
  6. CaO+HX2O→Ca(OH)X2\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}
  7. Cu+2 AgNOX3→Cu(NOX3)X2+2 Ag\ce{Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag}
  8. 2 HX2OX2→MnOX22 HX2O+OX2↑\ce{2H2O2 ->[MnO2] 2H2O + O2 ^}
  9. CaCOX3+2 HCl→CaClX2+HX2O+COX2↑\ce{CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 ^}

小结

  • 化合：多变一，A + B → AB
  • 分解：一变多，AB → A + B
  • 置换：单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物，A + BC → AC + B
  • 复分解：两种化合物交换成分，AB + CD → AD + CB
  • 不是所有反应都属于这四种；箭头上的催化剂不算反应物。
通往 AP（以后再看）

AP Unit 4（U4.7）用另一种方法给反应分类：酸碱反应、氧化还原反应和沉淀反应。今天学的置换反应都是氧化还原反应；复分解反应最常见的是沉淀反应和酸碱中和。

练一练这一章：模块 6 · 化学方程式 · 12 道题

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