分解反应、化合反应与置换反应
化学反应种类繁多，但仔细观察就会发现，许多反应在“反应物的种类”和“生成物的种类”上有着相似的规律。木炭在氧气中燃烧和硫在氧气中燃烧，都是由两种物质生成一种物质；水通电分解和高锰酸钾加热分解，都是由一种物质产生多种物质；铁钉放入硫酸铜溶液中，铁“取代”了铜的位置……这些背后都有规律可循。根据反应物与生成物种类的数量关系，化学反应可以分为化合反应 、分解反应 和置换反应 三种基本类型。
化合反应
化合反应是指两种或两种以上的物质反应，生成一种新物质 的反应。用最简单的方式来描述，就是“多种物质合为一种物质”。
A + B → A B A + B \rightarrow AB A + B → A B 这里的 A A A B B B A B AB A B
常见化合反应汇总
判断一个反应是否为化合反应，只需关注一点：反应物是“多种”，生成物是“一种”。只要满足这个条件，不管反应物是单质还是化合物，都属于化合反应。
例题
磷（P P P P 2 O 5 P_2O_5 P 2 O 5
首先配平该反应的化学方程式，步骤如下：
设反应式：
P + O 2 → P 2 O 5 P + O_2 \rightarrow P_2O_5 P + O 2 → P 2 O 5
观察右侧 P 2 O 5 P_2O_5
最终化学方程式为：
4 P + 5 O 2 → 点燃 2 P 2 O 5 4P + 5O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2P_2O_5 4 P + 5 O 2 点燃 分析：反应物有两种（P P P O 2 O_2 O 2 P 2 O 5 P_2O_5 P 2 O 5 化合反应 。
分解反应
分解反应与化合反应恰好相反，是指一种物质在一定条件下反应，生成两种或两种以上新物质 的反应。简单来说，就是“一种物质分裂成多种物质”。
A B → A + B AB \rightarrow A + B A B → A + B 这里的 A B AB A B A A A B B B
常见分解反应汇总
分解反应的反应物必须是一种物质 （且通常为化合物），生成物是两种及以上的物质。注意：氧化汞（H g O HgO H g O 2 H g O → Δ 2 H g + O 2 ↑ 2HgO \xrightarrow{\Delta} 2Hg + O_2\uparrow 2 H g O Δ
例题
实验室用加热高锰酸钾的方法制备氧气，反应方程式为：
2 K M n O 4 → Δ K 2 M n O 4 + M n O 2 + O 2 ↑ 2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\uparrow 2 K M n O 4 Δ 现加热 31.6 g 31.6\,\text{g} 31.6 g O 2 O_2 O 2 K = 39 K = 39 K = 39 M n = 55 Mn = 55 M n = 55
K M n O 4 KMnO_4 K M n O 4 39 + 55 + 16 × 4 = 158 39 + 55 + 16 \times 4 = 158 39 + 55 + 16 × 4 = 158 O 2 O_2
由方程式可知，2 × 158 = 316 2 \times 158 = 316 2 × 158 = 316 K M n O 4 KMnO_4 K M n O 4 32 32 32 O 2 O_2 O
设生成 O 2 O_2 O 2 x x x
31.6 g x = 316 32 \frac{31.6\,\text{g}}{x} = \frac{316}{32} x 31.6 g = 32 316 x = 31.6 g × 32 316 = 3.2 g x = \frac{31.6\,\text{g} \times 32}{316} = 3.2\,\text{g} x = 316 31.6 g × 32 = 3.2 g 生成 O 2 O_2 O 2 3.2 g 3.2\,\text{g} 3.2 g
置换反应
置换反应是一种特殊的反应类型，是指一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物 的反应。可以理解为，一个“自由的”单质元素“挤走”了化合物中的另一个元素，把自己“嵌入”进去。
A + B C → A C + B A + BC \rightarrow AC + B A + B C → A C + B 其中 A A A B B B B C BC B C A C AC A C
常见置换反应汇总
置换反应有两个必要条件需要同时满足：一是反应物中必须有单质 ，二是生成物中也必须有单质 。如果反应物全是化合物，或者生成物中没有单质，都不能算置换反应。
铁置换铜的实验现象分析
将一根洁净的铁钉放入硫酸铜（C u S O 4 CuSO_4 C u S O 4
这个实验说明铁的活动性强于铜，铁能将铜从其溶液中“置换”出来。这与金属活动性顺序一致：活动性较强的金属能置换活动性较弱的金属。
例题
向一定量硫酸锌（Z n S O 4 ZnSO_4 Z n S O 4
铁与硫酸锌反应的判断：铁排在金属活动性顺序中 F e Fe F e Z n > F e > C u Zn > Fe > Cu Z n > F e > C u Z n S O 4 ZnSO_4 Z n S O 4
滤液中溶质仍为 Z n S O 4 ZnSO_4 Z n S O 4
置换反应能否发生，关键看金属活动性顺序：排在前面的金属才能置换排在后面的金属。铁（F e Fe F e Z n Zn Z n C u Cu C u F e Fe F e C u Cu C u
三种基本反应类型的比较
掌握了三种反应类型的定义后，用一张表格进行系统对比，有助于加深理解和记忆。
值得注意的是，这三种类型并不能覆盖所有的化学反应。例如酸碱中和反应（N a O H + H C l → N a C l + H 2 O NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O N a O H + H C l → N a C l + H 2 O
综合判断练习
下面列出几个反应，逐一判断其反应类型：
练习题
选择题
第一题 下列化学反应中，属于化合反应的是（ ）
A. 2 H 2 O → 通电 2 H 2 ↑ + O 2 ↑ 2H_2O \xrightarrow{\text{通电}} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow 2 H 2 O 通电 2 H
B. C + O 2 → 点燃 C O 2 C + O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} CO_2 C + O 2 点燃 C O
C. F e + C u S O 4 → F e S O 4 + C u Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu F e + C u S O 4 → F e S O 4 + C u
D. 2 K C l O 3 → M n O 2 , Δ 2 K C l + 3 O 2 ↑ 2KClO_3 \xrightarrow{MnO_2,\ \Delta} 2KCl + 3O_2\uparrow 2 K C l O 3 M n O 2 , Δ
显示答案 答案：B
化合反应的特征是“多变一”，即多种物质生成一种物质。选项 B 中碳与氧气反应生成二氧化碳，两种物质生成一种物质，符合化合反应定义（B 正确）。选项 A 是水分解为氢气和氧气，一种物质生成两种，属于分解反应（A 错误）；选项 C 是铁与硫酸铜溶液反应，单质和化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应（C 错误）；选项 D 是氯酸钾分解，一种物质生成两种，属于分解反应（D 错误）。
第二题 下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A. 3 F e + 2 O 2 → 点燃 F e 3 O 4 3Fe + 2O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} Fe_3O_4 3 F e + 2 O 2 点燃
B. C a O + H 2 O → C a ( O H ) 2 CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 C a O + H 2 O → C a ( O H ) 2
C. C a C O 3 → 高温 C a O + C O 2 ↑ CaCO_3 \xrightarrow{\text{高温}} CaO + CO_2\uparrow C a C O 3 高温 C a O
D. Z n + H 2 S O 4 → Z n S O 4 + H 2 ↑ Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow Z n + H 2 S O 4 → Z n S O 4
显示答案 答案：C
分解反应的特征是“一变多”，即一种物质生成两种或两种以上的物质。选项 C 中碳酸钙（C a C O 3 CaCO_3 C a C O 3 C a O CaO C a O C O 2 CO_2 C O 2 F e
第三题 将铁粉加入足量的硫酸铜（C u S O 4 CuSO_4 C u S O 4 不正确 的是（ ）
A. 铁粉表面会出现红色固体
B. 溶液颜色由蓝色变为浅绿色
C. 该反应属于置换反应
D. 过滤后滤纸上只有铜，不含铁
显示答案 答案：D
铁与硫酸铜反应为 F e + C u S O 4 → F e S O 4 + C u Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu F e + C u S O 4 → F e S O 4 + C u
第四题 下列反应中，既不是化合反应、也不是分解反应、更不是置换反应的是（ ）
A. 2 H 2 + O 2 → 点燃 2 H 2 O 2H_2 + O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2H_2O 2 H 2 + O 2 点燃
B. H 2 + C u O → Δ C u + H 2 O H_2 + CuO \xrightarrow{\Delta} Cu + H_2O H 2 + C u O Δ C
C. N a O H + H C l → N a C l + H 2 O NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O N a O H + H C l → N a C l + H 2 O
D. 2 K M n O 4 → Δ K 2 M n O 4 + M n O 2 + O 2 ↑ 2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\uparrow 2 K M n O 4 Δ
显示答案 答案：C
选项 A 是氢气与氧气生成水，两种物质合成一种，属于化合反应；选项 B 是氢气（单质）与氧化铜（化合物）反应，生成铜（单质）和水（化合物），属于置换反应；选项 D 是高锰酸钾分解，一种物质生成三种物质，属于分解反应。选项 C 是氢氧化钠与盐酸反应，反应物都是化合物，生成物也都是化合物（N a C l NaCl N a C l H 2 O H_2O H 2 O
计算题
第五题 实验室用双氧水（H 2 O 2 H_2O_2 H 2 O 2 M n O 2 MnO_2 M n O 2
2 H 2 O 2 → M n O 2 2 H 2 O + O 2 ↑ 2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow 2 H 2 O 2 M n O 2 现取 68 g 68\,\text{g} 68 g H 2 O 2 H_2O_2 H 2 O 2
（1）生成 O 2 O_2 O 2
（2）生成 H 2 O H_2O H 2 O
（已知各元素相对原子质量：H = 1 H = 1 H = 1 O = 16 O = 16 O = 16
显示答案 解题过程：
首先计算各物质的相对分子质量：
H 2 O 2 H_2O_2 H 2 O 2 1 × 2 + 16 × 2 = 34 1 \times 2 + 16 \times 2 = 34 1 × 2 + 16 × 2 = 34
第六题 将足量锌粉加入含 49 g 49\,\text{g} 49 g H 2 S O 4 H_2SO_4 H 2 S O 4
Z n + H 2 S O 4 → Z n S O 4 + H 2 ↑ Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow Z n + H 2 S O 4 → Z n S O 4 试计算：
（1）参与反应的锌（Z n Zn Z n
（2）生成氢气（H 2 H_2 H 2
（已知各元素相对原子质量：Z n = 65 Zn = 65 Z n = 65 S = 32 S = 32 S = 32 H = 1 H = 1 H = 1 O = 16 O = 16 O = 16
显示答案 解题过程：
首先计算各物质的相对分子质量：
H 2 S O 4 H_2SO_4 H 2 S O 4 1 × 2 + 32 + 16 × 4 = 98 1 \times 2 + 32 + 16 \times 4 = 98 1 × 2 + 32 + 16 ×
