分解反應

分解反應

分解反應是化學反應的常見的四大基本反應類型之一,是指由一種物質反應生成兩種或兩種以上新物質的反應,可以簡單理解為“一變多”。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,只有化合物才能發生分解反應。

基本介紹

  • 中文名:分解反應
  • 外文名:decomposition reaction
  • 屬性:一種基本化學反應
  • 類別:化學
  • 表示:AB→A+B
反應類型,產物種類,反應物種類,反應現象,

反應類型

產物種類

一、產物有兩種
1.分解成兩種單質
  • 氣態氫化物的分解,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
  • 不穩定鹽類的分解,如碳酸鈣高溫分解【CaCO3====CaO+CO2↑】
  • 不穩定弱鹼的分解,如氫氧化鋁分解【2Al(OH)3====Al2O3+3H2O】
  • 不穩定弱酸的分解。如碳酸分解【H2CO3====CO2↑+H2O】
  • 含結晶水的鹽類的脫水,如水碳酸鈉的風化【Na2CO3·10H2O====Na2CO3+10H2O】
3.分解成一種單質和一種化合物
  • 不太穩定的鹽類的分解,如氯酸鉀分解【2KClO3==MnO2催化且△==2KCl+3O2↑】
  • 不穩定酸的分解,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【2CH4==電弧且1500℃==C2H2+3H2】或【CH4==高溫==C+2H2(1000℃)】
二、產物有三種
1.不穩定鹽類的分解
  • 碳酸氫鈉分解【2NaHCO3==△==Na2CO3+CO2↑+H2O】
  • 亞硫酸的酸式強鹼鹽受熱分解,如亞硫酸氫鈉分解【2NaHSO3==△==Na2SO3+SO2↑+H2O】
    註: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↑】
  • 鹼式碳酸銅受熱分解【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℃)】
  • 矽酸分解【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.鹼的分解反應
活潑金屬的氫氧化物(KOH,NaOH等)一般較難分解,難溶性鹼一般都可分解為對應的金屬氧化物和水。
三、鹽的分解反應
碳酸鹽、硝酸鹽、銨鹽一般都較易分解,且反應表現出一定的規律性。
1、碳酸鹽的分解:碳酸鹽==△或高溫==對應金屬氧化物+CO2
(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
K2CO3、Na2CO3比較穩定,很難分解,而其酸式鹽較易分解:
2、硝酸鹽的分解:硝酸鹽受熱均易分解,並放出氧氣,其規律大體如下
(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
註:HNO3的分解依然符合此規律
  • 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)低價態的硝酸鹽分解,產生的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生分解反應,但也有例外
2、金屬氧化物分解的一般規律
(1)活潑的金屬的氧化物,給其熔融態通電可使其分解
  • 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後的金屬的氧化物受熱易分解

反應現象

本段來自參考資料“2013年國中化學方程式反應現象及套用”
  • 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,V(H2):V(O2)=2:1,正極產生的氣體(O2)能使帶火星的木條復燃,負極產生的氣體(H2)能在空氣中燃燒,產生淡藍色火焰。
  • 加熱鹼式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3==△==2CuO+CO2↑+H2O】
    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。
  • 加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣:【2KClO3==MnO2催化且△==2KCl+3O2↑】
    現象:有氣泡產生,帶火星的木條復燃。
  • 加熱高錳酸鉀制氧氣:2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑】
    現象:有氣泡產生,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】
    現象:有氣泡產生,帶火星的木條復燃。
  • 加熱氧化汞:【2HgO==△==2Hg+O2↑】
    現象:紅色變為銀白,帶火星的木條復燃。
  • 碳酸不穩定而分解:【H2CO3====CO2↑+H2O】
    現象:有氣泡產生,石蕊試液由紅色變成紫色。

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