化学反应式大全
初中高中常见化学反应式分类汇总，详解反应物质特性和反应条件
化合反应
两种或两种以上物质结合生成一种新物质的反应。特点：多变一
镁在空气中燃烧
$2Mg + O_2 \xrightarrow{点燃} 2MgO$
反应条件：点燃，在空气或氧气中
银白色金属镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁。这是放热反应，常用于制作照明弹和烟花。
铁在氧气中燃烧
$3Fe + 2O_2 \xrightarrow{点燃} Fe_3O_4$
反应条件：点燃，在纯氧气中
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁。注意产物是Fe₃O₄而不是Fe₂O₃。
氢气燃烧
$2H_2 + O_2 \xrightarrow{点燃} 2H_2O$
反应条件：点燃
氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水。这是清洁能源反应，氢气被誉为未来能源。
二氧化碳与水化合
$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$
反应条件：常温常压，可逆反应
二氧化碳溶于水生成碳酸，这是一个可逆反应。碳酸不稳定，容易分解。可用紫色石蕊试纸检验。
生石灰与水反应
$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
反应条件：常温，放出大量热
生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），放出大量热，常用于建筑材料和食品干燥剂。
氨气与氯化氢
$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$
反应条件：常温常压，气体反应
氨气与氯化氢气体接触产生大量白烟，生成氯化铵。这是检验氨气的常用方法，也用于制备铵盐。
分解反应
一种化合物在特定条件下分解成两种或多种较简单物质的反应。特点：一变多
过氧化氢分解（实验室制氧气）
$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$
反应条件：MnO₂作催化剂，常温反应
过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气和水。这是实验室制备氧气的常用方法，反应温和且产率高。
高锰酸钾加热分解
$2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$
反应条件：加热
高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气。这也是制备氧气的方法，但需要加热且产物复杂。
水的电解
$2H_2O \xrightarrow{通电} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow$
反应条件：通直流电，稀硫酸作电解质
水在直流电作用下分解产生氢气和氧气，氢氧体积比为2:1。这证明了水的分子组成。
碳酸钙高温分解（工业制二氧化碳）
$CaCO_3 \xrightarrow{高温} CaO + CO_2 \uparrow$
反应条件：高温（约900°C以上）
石灰石（碳酸钙）高温分解产生生石灰和二氧化碳。这是工业制备生石灰和二氧化碳的主要方法。
碳酸分解
$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$
反应条件：常温下自然分解
碳酸不稳定，在常温下自发分解成水和二氧化碳。这就是碳酸饮料会产生气泡的原因。
碳酸氢钠受热分解
$2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$
反应条件：加热
碳酸氢钠（小苏打）受热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳。常用于发泡剂和灭火器中。
置换反应
一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
锌与稀硫酸（实验室制氢气）
$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$
反应条件：常温，稀硫酸
锌与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。这是实验室制备氢气的标准方法，反应平稳易控制。
氢气还原氧化铜
$H_2 + CuO \xrightarrow{\Delta} Cu + H_2O$
反应条件：加热
氢气在加热条件下还原氧化铜，黑色粉末变成红色金属铜，同时产生水。这是氢气还原性的经典实验。
一氧化碳还原氧化铁
$3CO + Fe_2O_3 \xrightarrow{高温} 2Fe + 3CO_2$
反应条件：高温
一氧化碳在高温下还原氧化铁产生铁和二氧化碳。这是钢铁工业中炼铁的核心反应原理。
铁与硫酸铜
$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$
反应条件：常温，水溶液
铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面析出红色的铜，溶液由蓝色变为浅绿色。验证金属活动性强弱的经典实验。
碳还原氧化铜
$C + 2CuO \xrightarrow{高温} 2Cu + CO_2 \uparrow$
反应条件：高温
碳在高温下还原氧化铜，黑色粉末变成红色金属铜，同时产生二氧化碳气体。古代炼铜的基本原理。
水蒸气与炽热碳
$H_2O + C \xrightarrow{高温} H_2 + CO$
反应条件：高温（约1000°C以上）
水蒸气通过炽热的木炭产生氢气和一氧化碳的混合气体（水煤气）。这是工业制备合成气的重要方法。
加成反应
不饱和化合物分子中的不饱和键与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应
乙烯与氢气加成（氢化反应）
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} CH_3-CH_3$
反应条件：镍催化剂，加热
乙烯与氢气在镍催化剂作用下加成生成乙烷。这是饱和脂肪烃的制备方法，也用于植物油氢化制人造奶油。
乙烯与溴水加成
$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$
反应条件：常温，溴水
乙烯使溴水褪色，生成1,2-二溴乙烷。这是检验不饱和烃的经典反应，溴水褪色是不饱和键存在的标志。
乙烯与水加成
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, \Delta} CH_3-CH_2OH$
反应条件：酸催化，加热加压
乙烯与水在酸催化下加成生成乙醇。这是工业制备乙醇的重要方法，原料便宜，产率高。
乙烯与氯化氢加成
$CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2Cl$
反应条件：常温常压
乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷。遵循马氏规则：氢原子加到含氢较多的碳原子上。
乙烯聚合反应
$nCH_2=CH_2 \xrightarrow{引发剂, \Delta, 压} [-CH_2-CH_2-]_n$
反应条件：引发剂，高温高压
乙烯在引发剂作用下聚合生成聚乙烯。这是制备塑料的重要反应，产品广泛用于包装材料。
苯与氢气加成
$C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} C_6H_{12}$
反应条件：镍催化剂，高温高压
苯与氢气在苛刻条件下加成生成环己烷。说明苯环虽然不饱和但相对稳定，不易发生加成反应。
取代反应
有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应
甲烷与氯气取代
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{光照} CH_3Cl + HCl$
反应条件：紫外光照射
甲烷与氯气在光照下发生自由基取代反应，生成一氯甲烷和氯化氢。反应按自由基链式机理进行。
苯与溴的取代
$C_6H_6 + Br_2 \xrightarrow{FeBr_3} C_6H_5Br + HBr$
反应条件：FeBr₃催化剂
苯与溴在三溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯。这是苯环上引入卤素的重要方法。
苯的硝化反应
$C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{浓H_2SO_4, \Delta} C_6H_5NO_2 + H_2O$
反应条件：浓硫酸催化，加热
苯与硝酸在浓硫酸催化下发生硝化反应生成硝基苯。这是制备硝基化合物和炸药的重要反应。
卤代烷的水解
$CH_3CH_2Br + NaOH \xrightarrow{水, \Delta} CH_3CH_2OH + NaBr$
反应条件：NaOH水溶液，加热
溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热发生水解反应生成乙醇。这是制备醇类的重要方法。
酯化反应
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{浓H_2SO_4, \Delta} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
反应条件：浓硫酸催化，加热
乙酸与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成乙酸乙酯。这是制备酯类的基本反应，具有可逆性。
酯的皂化反应
$CH_3COOCH_2CH_3 + NaOH \xrightarrow{\Delta} CH_3COONa + CH_3CH_2OH$
反应条件：NaOH溶液，加热
乙酸乙酯与氢氧化钠共热发生皂化反应生成乙酸钠和乙醇。油脂的皂化是制备肥皂的基础。
消去反应
有机物在一定条件下，从分子中脱去小分子化合物，生成含有双键或三键化合物的反应
乙醇的消去反应（脱水）
$CH_3CH_2OH \xrightarrow{浓H_2SO_4, 170°C} CH_2=CH_2 \uparrow + H_2O$
反应条件：浓硫酸，170°C
乙醇在浓硫酸和高温下发生分子内脱水生成乙烯。这是实验室制备乙烯的常用方法。
卤代烷的消去反应
$CH_3CH_2Br + NaOH \xrightarrow{醇, \Delta} CH_2=CH_2 \uparrow + NaBr + H_2O$
反应条件：NaOH醇溶液，加热
溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热发生消去反应生成乙烯。注意区别与水解反应的条件不同。
乙醇分子间脱水
$2CH_3CH_2OH \xrightarrow{浓H_2SO_4, 140°C} CH_3CH_2-O-CH_2CH_3 + H_2O$
反应条件：浓硫酸，140°C
两分子乙醇在浓硫酸和适当温度下分子间脱水生成乙醚。温度控制很重要，过高会发生分子内脱水。
氧化反应
有机物分子失去电子或加氧、失氢的反应
乙醇氧化成乙醛
$CH_3CH_2OH + CuO \xrightarrow{\Delta} CH_3CHO + Cu + H_2O$
反应条件：CuO催化，加热
乙醇被氧化铜氧化生成乙醛。实验中观察到铜丝由黑色变红色，并产生刺激性气味的乙醛。
乙醛氧化成乙酸
$CH_3CHO + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{催化剂, \Delta} CH_3COOH$
反应条件：催化剂，加热，有氧
乙醛在催化剂作用下被氧气氧化生成乙酸。这是工业制备乙酸的重要方法之一。
乙醛的银镜反应
$CH_3CHO + 2Ag(NH_3)_2OH \xrightarrow{\Delta} CH_3COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O$
反应条件：银氨溶液，水浴加热
乙醛与银氨溶液反应，试管内壁析出银镜。这是检验醛基的特征反应，非常灵敏。
乙醛与新制Cu(OH)₂
$CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} CH_3COOH + Cu_2O \downarrow + 2H_2O$
反应条件：新制氢氧化铜，加热
乙醛与新制氢氧化铜反应产生砖红色沉淀氧化亚铜。这也是检验醛基的重要反应。
甲烷燃烧
$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{点燃} CO_2 + 2H_2O$
反应条件：点燃，充分燃烧
甲烷在空气中燃烧产生蓝色火焰，完全燃烧生成二氧化碳和水。这是天然气的主要成分。
乙醇燃烧
$C_2H_5OH + 3O_2 \xrightarrow{点燃} 2CO_2 + 3H_2O$
反应条件：点燃，充分燃烧
乙醇在空气中燃烧产生蓝色火焰，这是酒精灯和酒精消毒的原理。乙醇是可再生的生物燃料。
酸与碱的中和反应
酸与碱反应生成盐和水的反应，伴随着pH值的变化和热量的释放
盐酸与氢氧化钠
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
反应条件：常温，放热反应
强酸与强碱的中和反应，生成中性的氯化钠和水。常用于酸碱滴定实验，反应放热明显。
硫酸与氢氧化钡
$H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$
反应条件：常温，产生沉淀
既有中和反应又有沉淀反应，生成不溶于水的硫酸钡白色沉淀。这是检验硫酸根离子的特征反应。
醋酸与氢氧化钠
$CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$
反应条件：常温，弱酸强碱反应
弱酸与强碱的中和反应，生成的醋酸钠溶液呈弱碱性。是有机酸与无机碱反应的典型例子。
氨水与盐酸
$NH_3 \cdot H_2O + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O$
反应条件：常温，弱碱强酸反应
弱碱与强酸的中和反应，生成的氯化铵溶液呈弱酸性。氨水是常见的弱碱。
酸与金属的反应
活泼金属与酸反应产生氢气和相应的盐，是典型的置换反应
锌与盐酸
$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$
反应条件：常温，产生氢气
锌粒与稀盐酸反应产生氢气，是实验室制备氢气的常用方法。反应活泼，有气泡产生。
铁与硫酸
$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$
反应条件：稀硫酸，常温
铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。注意是生成+2价的亚铁离子，不是+3价的铁离子。
铝与盐酸
$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$
反应条件：常温，反应剧烈
铝与盐酸反应产生大量氢气，反应剧烈。铝是活泼金属，但表面有氧化膜保护。
酸与金属氧化物的反应
酸与金属氧化物反应生成盐和水，是复分解反应的一种
氧化铁与盐酸
$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$
反应条件：常温，除锈反应
氧化铁（铁锈）与盐酸反应生成氯化铁和水，溶液呈黄色。这是除锈的化学原理。
氧化铜与硫酸
$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
反应条件：加热，溶液变蓝
黑色氧化铜与硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液。这是制备硫酸铜的方法之一。
金属的氧化反应
金属失去电子被氧化的反应，通常与氧气、酸或其他氧化剂发生
铜的氧化
$2Cu + O_2 \xrightarrow{\Delta} 2CuO$
反应条件：加热，空气中
红色铜丝在空气中加热变成黑色氧化铜。铜失去电子被氧化，氧气得到电子被还原。
氯气与铁
$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{\Delta} 2FeCl_3$
反应条件：加热，氯气氛围
铁在氯气中燃烧生成三氯化铁，产生棕色烟雾。氯气是强氧化剂，能将铁氧化到+3价。
硫与铁
$Fe + S \xrightarrow{\Delta} FeS$
反应条件：高温加热
铁粉与硫粉混合加热发生剧烈反应，生成硫化亚铁。这是制备硫化氢气体的原料反应。
金属的还原反应
金属氧化物被还原成金属单质的反应，工业冶金的重要过程
氧化铁的还原（炼铁）
$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{高温} 2Fe + 3CO_2$
反应条件：高温，高炉冶炼
工业炼铁的主要反应，一氧化碳还原氧化铁得到铁。这是钢铁工业的核心反应。
氧化铜的氢气还原
$CuO + H_2 \xrightarrow{\Delta} Cu + H_2O$
反应条件：加热，氢气还原
黑色氧化铜被氢气还原成红色金属铜，同时产生水蒸气。这是氢气还原性的经典实验。
铝热反应
$Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{高温} 2Fe + Al_2O_3$
反应条件：高温引发，放出大量热
铝粉还原氧化铁的剧烈反应，放出大量热，温度可达3000℃。用于钢轨焊接和金属冶炼。
电化学反应
涉及电子转移的氧化还原反应，包括电池反应和电解反应
铅蓄电池放电
$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2PbSO_4 + 2H_2O$
反应条件：放电过程，可逆反应
铅蓄电池放电时的总反应，负极铅被氧化，正极二氧化铅被还原，都生成硫酸铅。
锂电池反应
$Li + MnO_2 \rightarrow LiMnO_2$
反应条件：常温，电解质中进行
锂电池的典型反应，锂失去电子被氧化，二氧化锰得到电子被还原。广泛用于手机等电子设备。
碳酸盐沉淀
大多数碳酸盐不溶于水，与可溶性碳酸盐或碳酸反应形成沉淀
氯化钙与碳酸钠
$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$
反应条件：常温，立即产生白色沉淀
产生白色碳酸钙沉淀，这是检验钙离子或碳酸根离子的常用方法。碳酸钙广泛用于建筑材料。
硝酸银与碳酸钠
$2AgNO_3 + Na_2CO_3 \rightarrow Ag_2CO_3 \downarrow + 2NaNO_3$
反应条件：常温，产生白色沉淀
生成白色碳酸银沉淀，但碳酸银在水中会部分分解。银盐大多不溶于水，颜色多样。
氢氧化钙与碳酸钠
$Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaOH$
反应条件：常温，碱性环境
澄清石灰水与碳酸钠反应产生白色碳酸钙沉淀，同时生成氢氧化钠。这是制备氢氧化钠的方法之一。
硫酸盐沉淀
某些硫酸盐不溶于水，特别是钡、铅、银的硫酸盐
氯化钡与硫酸
$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$
反应条件：常温，不溶于稀硝酸
产生白色硫酸钡沉淀，这是检验硫酸根离子的特征反应。硫酸钡不溶于酸，可用于医学造影。
硝酸铅与硫酸钠
$Pb(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$
反应条件：常温，产生白色沉淀
生成白色硫酸铅沉淀，铅的大多数化合物都有毒性，实验时需要注意安全防护。
氢氧化物沉淀
大多数金属氢氧化物不溶于水，与碱反应形成特色沉淀
硫酸铜与氢氧化钠
$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
反应条件：常温，产生蓝色沉淀
产生蓝色氢氧化铜沉淀，加热可分解为黑色氧化铜。这是制备氢氧化铜的标准方法。
氯化铁与氨水
$FeCl_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NH_4Cl$
反应条件：常温，产生红褐色沉淀
产生红褐色氢氧化铁沉淀，这是检验铁离子（Fe³⁺）的特征反应。氢氧化铁是典型的两性氢氧化物。
硫酸亚铁与氢氧化钠
$FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
反应条件：常温，防止氧化
产生白色氢氧化亚铁沉淀，但在空气中很快被氧化成红褐色氢氧化铁。需要在无氧环境中观察。
水的电解
电解水制备氢气和氧气，是重要的电解反应
电解纯水
$2H_2O \xrightarrow{电解} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow$
反应条件：电解，加入电解质（如H₂SO₄）
电解水产生氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2:1。阴极产生氢气，阳极产生氧气。
电解硫酸
$2H_2SO_4 + 2H_2O \xrightarrow{电解} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow + 2H_2SO_4$
反应条件：稀硫酸作电解质
电解稀硫酸实质上是电解水，硫酸起导电作用不被消耗。阴极产生氢气，阳极产生氧气。
熔融盐电解
工业上电解熔融盐制备活泼金属的重要方法
电解熔融氯化钠
$2NaCl \xrightarrow{电解} 2Na + Cl_2 \uparrow$
反应条件：高温熔融，电解
工业制备金属钠的方法，阴极得到钠，阳极产生氯气。需要高温维持氯化钠熔融状态。
电解熔融氧化铝
$2Al_2O_3 \xrightarrow{电解} 4Al + 3O_2 \uparrow$
反应条件：高温，冰晶石作助熔剂
工业制铝的霍尔-埃鲁法，在约1000℃下电解氧化铝制得铝。冰晶石降低熔点并增强导电性。
电解溶液
电解各种盐溶液，产物取决于离子的放电顺序
电解氯化铜溶液
$CuCl_2 \xrightarrow{电解} Cu + Cl_2 \uparrow$
反应条件：水溶液，惰性电极
阴极析出红色铜，阳极产生黄绿色氯气。这是电解精炼铜和制备氯气的原理。
电解氯化钠溶液
$2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{电解} 2NaOH + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$
反应条件：水溶液，惰性电极
工业电解食盐水制备氢氧化钠、氢气和氯气，是重要的化工原料制备方法。
电镀铜
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ (阴极)
反应条件：硫酸铜溶液，铜作阳极
电镀过程中，铜离子在阴极得到电子析出铜，阳极铜失去电子形成铜离子。广泛用于金属表面处理。