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[科普中國]-分解反應

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由一種物質(zhì)反應生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應叫分解反應。其中部分反應為氧化還原反應,部分為非氧化還原反應。按照不同的分類標準,分解反應可以被分為不同的類別。此外,只有化合物才能發(fā)生分解反應。

基本介紹分解反應,是化學反應的常見的四大基本反應類型之一,是化合反應的逆反應。它指兩種或兩種以上物質(zhì)分解成一種單質(zhì)或化合物的反應,可以簡單理解為“多變一”,也可以理解成為由兩種或兩種以上反應物發(fā)生化學反應后生成一種物質(zhì)的反應。

制取方法電解水【2H2O==通電==2H2↑+O2↑】

雙氧水****分解1【2H2O2==MnO2催化或△==O2↑+2H2O】

氯酸鉀****受熱分解1【2KClO3==MnO2催化且△==2KCl+3O2↑】

**高錳酸鉀****受熱分解1【**2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑】

反應類型產(chǎn)物種類一、產(chǎn)物有兩種

1.分解成兩種單質(zhì)

氣態(tài)氫化物的分解,如碘化氫****分解【2HI==△==H2↑+I2(可逆)】

氯化銀****分解【2AgCl==光照==2Ag+Cl2↑】

電解,如電解水【2H2O==通電==2H2↑+O2↑】

2.分解成兩種化合物

不穩(wěn)定鹽類的分解,如碳酸鈣****高溫分解【CaCO3====CaO+CO2↑】

不穩(wěn)定弱堿的分解,如氫氧化鋁****分解【2Al(OH)3====Al2O3+3H2O】

不穩(wěn)定弱酸的分解。如碳酸****分解【H2CO3====CO2↑+H2O】

含結(jié)晶水的鹽類的脫水,如水碳酸鈉的風化【Na2CO3·10H2O====Na2CO3+10H2O】

3.分解成一種單質(zhì)和一種化合物

不太穩(wěn)定的鹽類的分解,如氯酸鉀分解【2KClO3==MnO2催化且△==2KCl+3O2↑】

不穩(wěn)定酸的分解,如次氯酸****分解【2HClO==光照==2HCl+O2↑】

雙氧水分解【2H2O2==MnO2催化或△==O2↑+2H2O】

4.有機物的分解

甲烷****的裂解2【2CH4==電弧且1500℃==C2H2+3H2】或【CH4==高溫==C+2H2(1000℃)】

二、產(chǎn)物有三種

1.不穩(wěn)定鹽類的分解

碳酸氫鈉****分解【2NaHCO3==△==Na2CO3+CO2↑+H2O】

亞硫酸的酸式強堿鹽受熱分解,如亞硫酸氫鈉****分解【2NaHSO3==△==Na2SO3+SO2↑+H2O】

注:不考慮Na2SO3的分解

銨鹽的受熱分解,如碳酸銨****分解【(NH4)2CO3==△==2NH3↑+CO2↑+H2O】

高錳酸鉀受熱分解**【**2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑】

硝酸鹽的受熱分解,如硝酸銀****分解【4AgNO3==△==4Ag+4NO2↑+2O2↑】

堿式碳酸銅****受熱分解【Cu2(OH)2CO3==△==2CuO+CO2↑+H2O】

2.硝酸的分解

硝酸****分解【4HNO3==光照或△==4NO2↑+O2↑+2H2O】

反應物種類一.酸的分解反應

1、一元酸分解

鹽酸****分解【2HCl==電解==H2↑+Cl2↑】

硝酸****分解【4HNO3==光照或△==4NO2↑+O2↑+2H2O】

次氯酸****分解【2HClO==光照==2HCl+O2↑】

氫溴酸****分解【2HBr==通電==H2↑+Br2】

氫碘酸****分解【2HI==△==H2↑+I2(可逆)】

甲酸****分解【CH2O2==濃硫酸催化==CO↑+H2O】或【HCOOH==濃硫酸催化==CO↑+H2O】

乙酸**(醋酸)分解**【C2H4O2==濃硫酸催化==C2H4+H2O】或【CH3COOH==濃硫酸催化==CH2CH2+H2O】

硼酸****分解(硼酸分解有3種分解情況)

情況一:【H3BO3==△==HBO2+H2O(107.5℃)】

情況二:【4HBO2==△==H2B4O7+H2O(150℃~160℃)】,總反應式【4H3BO3==△==H2B4O7+5H2O(150℃~160℃)】

情況三:【H2B4O7==△==2B2O3+H2O(300℃)】,總反應式【2H3BO3==△==B2O3+3H2O(300℃)】

2、二元酸分解

碳酸****分解【H2CO3====CO2↑+H2O】或【H2CO3==△==CO2↑+H2O】

亞硫酸****分解【H2SO3====SO2↑+H2O】或【H2SO3==△==SO2↑+H2O】

硫酸****分解【H2SO4==加熱==SO3↑+H2O(338℃~444℃)】

硅酸****分解【H2SiO3==△==SiO2+H2O】

氫硫酸****分解【H2S==加熱==H2+S↓(300℃)】

草酸****分解【C2H2O4====CO↑+CO2↑+H2O】或【HOOCCOOH====CO↑+CO2↑+H2O】

亞磷酸****分解【4H3PO3==△==3H3PO4+PH3↑】

亞硝酸****分解(亞硝酸分解有2種分解情況,考慮NO2和H2O反應時,情況一即為情況二)

情況一:【2HNO2==光照或△==NO2↑+NO↑+H2O】【3NO2+H2O====2HNO3+NO】

情況二:【3HNO2==光照或△==HNO3+2NO↑+H2O】

3、三元酸分解

磷酸分解(磷酸分解有3種分解情況)

情況一:【2H3PO4==△==H4P2O7+H2O(200℃~300℃)】

情況二:【3H3PO4==△==H5P3O10+2H2O(300℃以上)】

情況三:【4H3PO4==高溫==(HPO3)4+4H2O】

二.堿的分解反應

活潑金屬的氫氧化物(KOH,NaOH等)一般較難分解,難溶性堿一般都可分解為對應的金屬氧化物和水。

氫氧化鈣****分解【Ca(OH)2==△==CaO+H2O】

氫氧化鎂****分解【Mg(OH)2==△==MgO+H2O】

氫氧化鋁****分解【2Al(OH)3==△==Al2O3+3H2O】

氫氧化亞鐵****分解【Fe(OH)2==△==FeO+H2O(隔絕空氣加熱)】

氫氧化鐵****分解【2Fe(OH)3==△==Fe2O3+3H2O】

氫氧化銅****分解【Cu(OH)2==△==CuO+H2O】

三、鹽的分解反應

碳酸鹽、硝酸鹽、銨鹽一般都較易分解,且反應表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

**1、碳酸鹽的分解:**碳酸鹽==△或高溫==對應金屬氧化物+CO?↑

(1)碳酸鹽的分解

碳酸鈣****分解【CaCO3==高溫==CaO+CO2↑】

碳酸銅****分解【CuCO3==高溫==CuO+CO2↑】

(2)碳酸氫鹽(碳酸鹽的酸式鹽)的分解

K?CO?、Na?CO?比較穩(wěn)定,很難分解,而其酸式鹽較易分解:

碳酸氫鈉****分解【2NaHCO3==△==Na2CO3+CO2↑+H2O】

碳酸氫鈣****分解【Ca(HCO3)2==△==CaCO3+CO2↑+H2O】

2、硝酸鹽的分解:硝酸鹽受熱均易分解,并放出氧氣,其規(guī)律大體如下

(1)活潑金屬(K~Na)的硝酸鹽→亞硝酸鹽+O2↑;若溫度再高一些,則生成對應氧化物+氮氧化物。

硝酸鉀****分解(硝酸鉀分解有2種分解情況)

情況一:【2KNO3====2KNO2+O2↑】

情況二:【4KNO3====2K2O+4NO↑+3O2↑】

硝酸鈣****分解(硝酸鈣分解有2種分解情況)

情況一:【Ca(NO3)2==△==Ca(NO2)2+O2↑(495~500℃)】

情況二:【Ca(NO3)2==△==CaO+N2O5↑(500℃以上)】

硝酸鈉****分解(硝酸鈉分解有2種分解情況)

情況一:【2NaNO3==△==2NaNO2+O2↑】

情況二:【4NaNO3==△==2Na2O+2N2↑+5O2↑】

(2)較活潑金屬(Mg~Cu)的硝酸鹽→金屬氧化物+NO2↑+O2↑,其中NO2和O2的體積比是4:1

注:HNO3的分解依然符合此規(guī)律

**硝酸鎂****分解【**2Mg(NO3)2==△==2MgO+4NO2↑+O2↑(300~400℃)】

硝酸鋁****分解【4Al(NO3)3==△==2Al2O3+12NO2↑+3O2↑】

硝酸鋅****分解【Zn(NO3)2==△==2ZnO+4NO2↑+O2↑】

硝酸鐵分解【Fe(NO3)3==△==2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑】

硝酸銅****分解【2Cu(NO3)2==△==2CuO+4NO2↑+O2↑】

(3)不活潑金屬(Hg~Au)的硝酸鹽→金屬+NO2↑+O2↑,其中NO2和O2的體積比是2:1

硝酸汞****分解【Hg(NO3)2==△==Hg+2NO2↑+O2↑】

硝酸銀****分解【AgNO3==△==2Ag+2NO2↑+O2↑】

(4)低價態(tài)的硝酸鹽分解,產(chǎn)生的O2會減少或可能沒有O2生成

硝酸錳****分解【Mn(NO3)2==△==MnO2+2NO2↑】

硝酸亞鐵****分解【4Fe(NO3)2==△==2Fe2O3+8NO2↑+O2↑】

3、銨鹽的分解反應:銨鹽受熱易分解,一般有氨氣放出

硫酸銨****分解【(NH4)2SO4==△==2NH3↑+H2SO4】

4、上述鹽類組合的分解反應

碳酸銨****分解【(NH4)2CO3==△==2NH3↑+CO2↑+H2O】

碳酸氫銨****分解【2NH4HCO3==△==(NH4)2CO3+CO2↑+H2O】【(NH4)2CO3==△==2NH3↑+CO2↑+H2O】

總反應式【NH4HCO3==△==NH3↑+CO2↑+H2O】

硝酸銨****分解(隨著分解條件的變化,硝酸鈉分解有4種分解情況)

情況一:【NH4NO3==△==NH3↑+HNO3(110℃)】

情況二:【NH4NO3==△==N2O↑+2H2O(185~200°C)】

情況三:【2NH4NO3==△==2N2↑+O2↑+4H2O(230℃以上且有弱光)】

情況四:【4NH4NO3==△==3N2↑+2NO2↑+8H2O(400℃以上,爆炸)】

5、其它鹽類的分解反應

亞硫酸鈉****分解【4Na2SO3==高溫==Na2S+3Na2SO4】

硫酸鈣****分解【2CaSO4==高溫==2CaO+2SO2↑+O2↑】

四、氧化物的分解反應

1、非金屬氧化物一般不易發(fā)生分解反應,但也有例外

電解水【2H2O==通電==2H2↑+O2↑】

五氧化二氮****分解【N2O5====N2O3+O2(可逆)】

三氧化二氮****分解【N2O3====N2O+O2(可逆)】

2、金屬氧化物分解的一般規(guī)律

(1)活潑的金屬的氧化物,給其熔融態(tài)通電可使其分解

氧化鋁****分解【2Al2O3(熔融)==通電==4Al+3O2↑】

(2)在金屬活動順序表中,排在Cu后的金屬的氧化物受熱易分解

氧化汞****分解【2HgO==△==2Hg+O2↑】

氧化銀****分解【2Ag2O==△==4Ag+O2↑】

反應現(xiàn)象本段來自參考資料“2013年初中化學方程式反應現(xiàn)象及應用”3

水在直流電的作用下分解【2H2O==通電==2H2↑+O2↑】

現(xiàn)象:電極上有氣泡產(chǎn)生,V(H2):V(O2)=2:1,正極產(chǎn)生的氣體(O2)能使帶火星的木條復燃,負極產(chǎn)生的氣體(H2)能在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰。

加熱堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3==△==2CuO+CO2↑+H2O】

現(xiàn)象:綠色粉末變成黑色,試管內(nèi)壁有水霧或水珠生成,澄清石灰水變渾濁。

加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣:【2KClO3==MnO2催化且△==2KCl+3O2↑】

現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復燃。

加熱高錳酸鉀制氧氣:**【**2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑】

現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復燃。

實驗室用雙氧水制氧氣:【2H2O2==MnO2催化或△==O2↑+2H2O】

現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復燃。

加熱氧化汞:【2HgO==△==2Hg+O2↑】

現(xiàn)象:紅色變?yōu)殂y白,帶火星的木條復燃。

碳酸不穩(wěn)定而分解:【H2CO3====CO2↑+H2O】

現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生,石蕊試液由紅色變成紫色。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學院工程熱物理研究所