複分解反應

複分解反應

複分解反應是四大基本化學反應類型之一
複分解反應(double decomposition reaction)是由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應(AB+CD=AD+CB)。複分解反應是化學中四大基本反應類型之一,其實質是:發生複分解反應的兩種物質在水溶液中交換離子,結合成難電離的物質——沉澱、氣體或弱電解質(最常見的為水),使溶液中離子濃度降低,化學反應即向着離子濃度降低的方向進行。可簡記為AB+CD=AD+CB。其本質為離子間的反應。反應前後各元素化合價不變,一定不是氧化還原反應。[1]
    中文名:複分解反應 外文名:Double Decomposition Reaction 别稱:複分解 應用學科:化學 表達式:AB CD=AD CB 适用範圍:化工廠

概念簡介

由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應,叫做複分解反應。

可簡記為AB+CD=AD+CBn

複分解反應的本質是溶液中的離子結合成難電離的物質(如水)、難溶的物質或揮發性氣體,而使複分解反應趨于完成。n

為了正确書寫複分解反應的化學方程式,必須熟記常見酸、堿、鹽的溶解性表,正确地運用物質的溶解性。

從宏觀角度來說,反應能否發生是有特定條件的。對生成物而言,兩種化合物之間進行成分交換後生成的另外兩種化合物中必有水、氣體或沉澱;對反應物而言,當反應物中沒有酸時,反應物要均可溶于水時反應才能發生。n

發生條件

堿性氧化物+酸:酸的酸性較強(如HCl、H2SO4、HNO3等),可發生反應。

酸+堿(中和反應):當酸、堿都很弱時,不發生反應。

酸+鹽:強酸制弱酸;交換離子後有沉澱;強酸與碳酸鹽反應;滿足一個條件即可發生反應。

堿+鹽:強堿與铵鹽反應;兩種反應物都可溶、交換離子後有沉澱、水、氣體三者之一;滿足一個條件即可發生反應。

鹽+鹽:兩種反應物都可溶,交換離子後有沉澱、水、氣體三者之一。

方法指導

酸、堿、鹽溶液間的反應一般是複分解反應。無機化學中,很少有既是複分解反應又是氧化還原反應的,在中學階段不考慮化合價變化的複分解反應,如Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4(烷氣體)。

反應示例

酸與鹽

反應時酸完全可以不溶,例如矽酸溶于碳酸鈉濃溶液。n

如:2HCl+CaCO₃=CaCl₂+H₂O+CO₂↑(生成H₂CO₃和CaCl₂,H₂CO₃不穩定分解成H₂O和CO₂)n

BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCln

AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃n

注: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)n

如:Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑(生成H₂CO₃和NaCl,H₂CO₃不穩定分解成H₂O和CO₂)n

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑(生成H₂CO₃和Na₂SO₄,H₂CO₃不穩定分解成H₂O和CO₂)n

NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑(生成H₂CO₃和NaCl,H₂CO₃不穩定分解成H₂O和CO₂)n

2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑(生成H₂CO₃和Na₂SO₄,H₂CO₃不穩定分解成H₂O和CO₂)n

酸與堿

反應物中至少有一種是可溶的。n

如:H₂SO₄+Cu(OH)₂=CuSO₄+2H₂On

H₂SO₄+Ca(OH)₂=CaSO₄↓+2H₂On

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂On

H₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄↓+2H₂On

2HCl+Cu(OH)₂=CuCl₂+2H₂On

2HCl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂On

HCl+NaOH=NaCl+H2On

2HCl+Ba(OH)₂=BaCl₂+2H₂On

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(除非産生氣體),例如硫酸氫鈉溶解碳酸鎂。n

如:Na₂SO₄+BaCl₂=2NaCl+BaSO₄↓n

Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓n

Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓n

鹽與堿

反應時鹽和堿均可溶于水,堿難溶的例子見于硫酸氫鹽溶解氫氧化鎂,鹽難溶的例子見于氫氧化鈉溶解硫酸鉛n

如:2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓n

NaOH+NH₄Cl=NaCl+NH₃↑+H₂On

Na₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOHn

3NaOH+FeCl₃====Fe(OH)₃↓+3NaCln

Fe(OH)₂與NaCl不會發生反應n

Fe(OH)₃與NaCl也不會發生反應n

酸與金屬氧化物n

例如:鹽酸除鐵鏽:Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂On

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n

(6)特例:NaOH+Al(OH)₃═NaAlO₂+2H₂On

反應判斷

根據複分解反應趨于完成的條件,複分解反應發生需要一定條件。下面從反應物和生成物兩方面,按以下四類反應具體分析複分解反應發生的條件。

(1)酸+鹽─→新酸+新鹽

反應物中酸必須是可溶的,生成物中至少有一種物質是氣體或沉澱或水。

如:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)酸+堿─→鹽+水

反應物中至少有一種是可溶的。

如:H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H20

(3)鹽+鹽─→兩種新鹽

反應物中的兩種鹽都是可溶性的,且反應所得的兩種鹽中至少有一種是難溶的。

如:Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓

(4)鹽+堿─→新鹽+新堿

反應物一般都要可溶,生成物中至少有一種是沉澱或氣體(隻有按鹽跟堿反應才能生成氣體)。

如:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O

Fe(OH)3與NaCl不發生反應

特别注意

特别要注意的是,像CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O這樣的反應不是複分解反應。因為,根據複分解反應的定義。隻有兩種化合物互相交換成分,生成兩種新的化合物的反應才是複分解反應。如H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl這個反應中,硫酸的成分(氫離子和硫酸根離子)與氯化鋇的成分(氯離子和鋇離子)互相交換,形成了硫酸鋇和鹽酸。而CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O反應中二氧化碳的成分(碳離子和氧離子)并沒有與氫氧化鈣的成分(鈣離子和氫氧根離子)互相交換,所以這樣的反應不是複分解反應。同理,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O和SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O之類的反應也不是複分解反應。(見浙教版《科學》九上第一章第4節)。

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