解讀反應(yīng)式“A+B→C+D”

李紅晶

物質(zhì)間的很多反應(yīng)可以用“A+B→C+D”來表示，該反應(yīng)式所表示的反應(yīng)內(nèi)涵豐富、綜合性強，同時具有靈活性、迷惑性等特點。它不僅考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握的程度，而且還能考查他們的觀察、分析、判斷、推理和運用能力。本文就如何全面的理解該反應(yīng)式淺談以下幾點，僅供參考，望讀者能從中得到啟迪。

一、反應(yīng)式與反應(yīng)類型的關(guān)系

1.與基本反應(yīng)類型的關(guān)系

在化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)四種基本反應(yīng)類型中，置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)可用“A+BC+D”反應(yīng)式表示，如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、NaOH+HCl=NaCl+H2O等；而化合反應(yīng)和分解反應(yīng)則不可以，因為它們所進行的反應(yīng)是“多變一”和“一變多”的反應(yīng)，不存在物質(zhì)間相互反應(yīng)生成另外兩種物質(zhì)的情況。

2.與不屬于基本反應(yīng)類型的關(guān)系

在不屬于基本反應(yīng)類型的一些反應(yīng)中，也有不少反應(yīng)可以用該式表示，如一些氧化—還原反應(yīng)，CO+CuO△Cu+CO2；有機物的燃燒，CH4+2O2點燃CO2+2H2O；減少酸性氧化物的反應(yīng)，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O等。

二、反應(yīng)式表示的基本反應(yīng)類型及其之間的異同

1.置換反應(yīng)

（1）金屬單質(zhì)置換非金屬單質(zhì)。常見的是較活潑金屬（金屬活動性順序中排在H前面，K、Ca、Na除外）與酸的反應(yīng)（酸為稀鹽酸和稀硫酸），如Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。

（2）金屬單質(zhì)置換金屬單質(zhì)。常見的是較活潑金屬從鹽溶液中置換出金屬活動性順序中位于其后的金屬，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。常溫下能與水反應(yīng)的金屬，如K、Ca、Na等，不能與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。

（3）非金屬單質(zhì)置換金屬單質(zhì)。常見的是一些具有還原性的非金屬單質(zhì)（如H2、C等）與金屬氧化物的反應(yīng)，如H2+CuO△Cu+H2O。

2.復(fù)分解反應(yīng)

（1）酸與堿反應(yīng)生成鹽和水，又稱中和反應(yīng)，如2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。

（2）酸與鹽反應(yīng)生成新酸和新鹽，如HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。

（3）堿與鹽反應(yīng)生成新堿和新鹽，如2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4。

（4）鹽與鹽反應(yīng)生成兩種新鹽，如BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。

（5）酸與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水，如H2SO4+MgO=MgSO4+H2O。

3.置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)的相同點和不同點

（1）相同點：①都是在反應(yīng)中進行物質(zhì)組成成分的交換。②反應(yīng)物A和B所含原子個數(shù)之和與生成物C和D所含原子個數(shù)之和相等。

（2）不同點：①置換反應(yīng)是單質(zhì)和化合物交換成分，而復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物間進行互換成分，即置換反應(yīng)是“一換一”，復(fù)分解反應(yīng)是“二換二”。②置換反應(yīng)中一定有元素化合價的改變，而復(fù)分解反應(yīng)中沒有元素化合價的改變。③復(fù)分解反應(yīng)一般在溶液中進行，而置換反應(yīng)不一定。④復(fù)分解反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物均無單質(zhì)出現(xiàn)，在生成物中必有一種屬于鹽類。

三、反應(yīng)式的應(yīng)用

1.判斷有關(guān)論述的正誤

【例1】對于化學(xué)反應(yīng)“A+B→C+D”，下列說法錯誤的是（）

A.若A和B為化合物，則該反應(yīng)一定為復(fù)分解反應(yīng)

B.若A、C為單質(zhì)，B、D為化合物，則該反應(yīng)一定是置換反應(yīng)

C.若A為可溶性堿，B為可溶性鹽，則C和D可能是兩種沉淀物

D.若C和D為鹽和水，則該反應(yīng)一定是中和反應(yīng)

【解析】分析各選項：A項，當A和B為化合物時，該反應(yīng)不一定是復(fù)分解反應(yīng)，如CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO+CuO△Cu+CO2，復(fù)分解反應(yīng)不但要求反應(yīng)物是兩種化合物，還要求生成物是兩種化合物，同時，兩種反應(yīng)物還要互相交換成分，錯誤；B項，符合置換反應(yīng)的特征要求，即一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另外一種單質(zhì)和一種化合物，正確；C項，表述正確，如Ba（OH）2+CuSO4=BaSO4↓+Cu（OH）2↓；D項，中和反應(yīng)不僅要求生成物為鹽和水，更要求反應(yīng)物必須是酸和堿，如NaOH+HCl=NaCl+H2O，而酸與堿性氧化物的反應(yīng)，如2HCl+CuO=CuCl2+H2O，堿與酸性氧化物的反應(yīng)，如2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，兩種反應(yīng)的生成物雖然都是鹽和水，但都不是中和反應(yīng)，錯誤。

2.判斷反應(yīng)物或生成物

【例2】有些化學(xué)反應(yīng)可用“A+B→C+D”表示。

（1）常溫下發(fā)生反應(yīng)：A+酸→C+鹽，則其中A、C的類別可能是：A，C。

（2）若該反應(yīng)為置換反應(yīng)，D為Cu，則化合物B可能是（填化學(xué)式）。

（3）若該反應(yīng)為置換反應(yīng)，D為H2、B為稀H2SO4，則A的選擇應(yīng)滿足的條件是。

【解析】（1）從基本反應(yīng)類型看，有以下三種情況：①若為置換反應(yīng)，A為金屬單質(zhì)，C為非金屬單質(zhì)，如Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2。②若為復(fù)分解反應(yīng)，又可分為三種情況：（a）A為鹽，C為酸，如AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓；（b）A為堿性氧化物，C為氧化物，如CuO+H2SO4=H2O+CuSO4；（c）A為堿，C為氧化物，如NaOH+HCl=H2O+NaCl，即中和反應(yīng)等。

（2）因為是置換反應(yīng)，D為Cu，則B有兩種可能：一是可溶性銅鹽溶液，如CuSO4、CuCl2、Cu（NO3）2等，其中一個反應(yīng)方程式為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；二是CuO，它與非金屬單質(zhì)H2或C反應(yīng)，如H2+CuO△H2O+Cu。

（3）由已知條件可知A應(yīng)是金屬，該金屬須是排在金屬活動性順序中H前面的金屬（K、Ca、Na除外），如Zn、Mg、Fe等。

3.書寫化學(xué)方程式

【例3】寫出符合反應(yīng)式“A+B→C+D”的化學(xué)方程式。

（1）A、B均為氧化物：。

（2）C、D均為氧化物：。

（3）A、B、C、D為不同類別的物質(zhì)：。

（4）D為水的置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和不屬于基本反應(yīng)類型的反應(yīng)各一個：，，。

【解析】解答此題的關(guān)鍵是對反應(yīng)式“A+B→C+D”的理解和熟悉，以及對反應(yīng)式內(nèi)涵的掌握和運用。此題答案多樣，例如，（1）CO+CuO△Cu+CO2；（2）CH4+2O2點燃CO2+2H2O；（3）NaOH+HCl=NaCl+H2O；（4）H2+CuO△Cu+H2O，MgO+2HCl=MgCl2+H2O，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

4.綜合運用

【例4】在下圖有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，各物質(zhì)均是初中化學(xué)常見的物質(zhì)。其中A為紅色金屬單質(zhì)，B能參與植物的光合作用，C、D為黑色粉末，F(xiàn)為可用于改良酸性土壤的堿，G為難溶性物質(zhì)，H為難溶性藍色物質(zhì)（圖中部分生成物已省略）。

回答下列問題。

（1）用化學(xué)式表示：D，G。

（2）寫出E與F反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

（3）光合作用生成的淀粉在人體內(nèi)變成葡萄糖（C6H12O6），葡萄糖在酶的催化作用下發(fā)生緩慢氧化，同時放出能量，寫出葡萄糖發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

【解析】從圖示可看出，其中“C+D高溫A+B”和“E+F→H+I”與反應(yīng)式“A+B→C+D”相吻合，為我們的理解打下基礎(chǔ)。由題中A為紅色金屬單質(zhì)，可知A為Cu；B能參與植物的光合作用，可知B為CO2；由C、D為黑色粉末且反應(yīng)可以得到A、B，可知C、D應(yīng)為C和CuO，結(jié)合C和X可得到E，E又能與BaCl2反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)G，可知C為CuO，X為H2SO4，G為BaSO4；又由于F為可改良酸性土壤的堿，可知F為Ca（OH）2；由H為難溶性藍色物質(zhì)，可知H為Cu（OH）2；由E和F相互反應(yīng)可生成H和I，可知E為CuSO4，I為CaSO4，即E和F的反應(yīng)為CuSO4+Ca（OH）2=Cu（OH）2↓+CaSO4。關(guān)于葡萄糖緩慢氧化的反應(yīng)方程式為C6H12O6+6O2酶6H2O+6CO2。

四、應(yīng)用時需注意的幾個問題

1.注意反應(yīng)式表述的多向性

反應(yīng)式“A+B→C+D”可表述的反應(yīng)具有多向性，不只是表述一類反應(yīng)，所以運用時要依據(jù)具體情況，以實際條件為準，進行分析和判斷。

2.注意有關(guān)概念的全面性和嚴謹性

運用該反應(yīng)式時要涉及不少概念，如置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、中和反應(yīng)等，要注意不能以偏概全，不要斷章取義，要嚴格按照要求去判斷。如“某反應(yīng)中的生成物為鹽和水，則該反應(yīng)一定是中和反應(yīng)”，此表述不對，它忽視了反應(yīng)物必須是酸和堿這一前提條件。

3.注意反應(yīng)發(fā)生的條件和要求

反應(yīng)式“A+B→C+D”表述的任何一個反應(yīng)都有一定的條件要求，不可忽視，否則就易出錯。如復(fù)分解反應(yīng)一般應(yīng)在溶液中進行；反應(yīng)物若為堿與鹽或鹽與鹽，則反應(yīng)物都必須是可溶的，生成物一定要有沉淀、氣體或水。

4.注意答案的不唯一性

根據(jù)題設(shè)要求，不少此類題目的答案具有開放性，即答案不唯一性，要注意全面考慮和分析。