氧化还原反应的分解规律（二）
——昌嘉快乐新化学推广工作室 莫昌嘉
作者简介：莫昌嘉，1981年，刚上大一，年仅18岁就发明了“化学反应方程式的推导法”；24岁撰写《化学的捷径》，1990年出版至今近15年，年年再版畅销，被评为优秀畅销书，成为化学学习的一本革命性著作，使百万读者受益匪浅。因此，莫昌嘉被读者誉为“化学王国中最有创造力的人，当代的门捷列夫”，目前在京著书讲学，同时也是《求学》杂志的特约专栏撰稿人。
任何物质在反应过程中都是想方设法使自己变得更稳定些，在反应过程中，分解出什么物质要视周围反应物的需要和反应条件而定，一般总是尽可能分解出周围的物质或反应物最需要的物质(或者说总是尽可能分解出对周围的物质或反应物最有吸引力的物质)，这一规律，不妨叫做物质的分解原理。
例如：HMnO4在碱性环境中就不可能分解出+2价锰的化合物MnO，因为MnO的碱性比MnO2和Mn2O6的碱性强，碱性环境中的强碱最需要酸性更强一点的物质。在锰的氧化物MnO、MnO2和Mn2O6中“酸性”总是随着中心原子——锰原子化合价的升高而增强。按理应分解出Mn2O7，但若HMnO4还与还原剂混和在一起，那不可能分解为Mn2O7，因为这样分解，就满足不了还原剂的需求。还原剂很喜欢氧原子〔O〕，所以HMnO4得分解出〔O〕，这样HMnO4在碱性和还原性的环境中就得同时满足碱和还原剂的需要，鉴于此，HMnO4只有分解为Mn2O6和〔O〕时，最能同时满足碱和还原剂双方的需要。
那么，哪些物质之间最有吸引力呢?
(1)氧化剂与还原剂之间最有吸引力，且它们的同一化性(指氧化性或还原性)相差越大，吸引力就越强。相反，相差越小，吸引力就越弱。
(2)酸性物质与碱性物质之间最有吸引力，且它们的同一化性(指酸性和碱性)相差越大，吸引力就越强；相反，相差越小，吸引力就越弱。
(3)阴阳离子(或电荷)之间最有吸引力，且电荷密度越大，吸引力越强，即它们的性差越大，吸引力越强。
小 7 大
PH
酸性 中性 碱性
各种物质的氧化性还原性强弱顺序规律和酸性碱性强弱顺序规律在前面第二节已经讲了，忘记了的，请翻阅一下。
例8. MnO2与HCl混和加热，反应吗?若反应，又应生成什么物质?
【分析】MnO2是两性偏酸性的物质，对盐酸的吸引力非常弱，所以MnO2不可能直接跟HCl发生复分解反应。但MnO2可分解为MnO和〔O〕，MnO是低价金属氧化物，是碱性氧化物，对HCl很有吸引力，同时分解出的〔O〕比Cl元素氧化性强些，所以能从
－1价氯元素的化合物中置换出Cl2，说明两者有一定的吸引力，而本反应加热又有利于MnO2的分解，所以它们必能反应，具体反应设计如下：
第一步：MnO2先分解出对酸(HCl)和对还原剂(HCl)都具有很强吸引力物质MnO和〔O〕：
MnO2MnO+〔O〕··········(分解反应)①
第二步：第一步生成的MnO立即跟HCl反应生成盐和水：
MnO+2HCl=MnCl2+H2O······(复分解反应)②
第三步：第一步生成的〔O〕跟HCl发生置换反应：
〔O〕+2HCl=H2O+Cl2↑·········(置换反应)③
反应到此终止。(在加热情况下Cl2不可能溶于水而跟水反应)。
①+②+③整理得总反应式为：
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
例9. Na2O2和H2O或CO2能反应吗?若反应，又应生成什么物质呢?
【分析】由于Na2O2是由Na2O继续氧化而得，反应式如下：2Na2O+O2=2Na2O2，那么逆向反应在什么条件下可以进行呢?根据化学平衡移动原理，要使反应逆向进行，就应设法减少Na2O和O2的浓度，Na2O跟酸性物质和水等许多物质都能剧烈反应，所以我们可以加入这些物质来减少Na2O的浓度，加热有利于O2的跑掉，加上逆向反应是吸热反应，所以加热会更有利于Na2O2的分解。综上分析，加入H2O或一切酸性物质不是为了吸收放出的〔O〕，而是为了吸收Na2O2分解生成的Na2O。
反应可设计为下列三步：
第一步：Na2O2在H2O的作用下分解出Na2O：
Na2O2=Na2O+〔O〕············(分解反应)①
第二步：第一步生成的Na2O立即跟水反应：
Na2O+H2O=2NaOH·············(化合反应)②
第三步：第一步分解出的〔O〕无还原剂跟它反应，故它本身两两结合变成O2分子：
2〔O〕=O2··················(化合反应)③
反应到此终止。
①×2+②×2+③整理得总反应式为：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O2跟CO2反应时，分解出的强碱性氧化物Na2O立即跟酸性氧化物CO2反应：
Na2O+CO2=Na2CO3·············(化合反应)④
那么①×2+④×2+③整理得总反应式为：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
依次类推，Na2O2凡跟酸性氧化物反应一般都是生成这种氧化物的含氧酸盐和氧气。如：
2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2↑
Na2O2跟酸反应也与此相似。如Na2O2跟HF反应时，Na2O2分解出的Na2O立即跟HF发生复分解反应：
Na2O+2HF=2NaF+H2O········(复分解反应)⑤
①×2+⑤×2+③整理得总反应式为：
2Na2O2+4HF=4NaF+2H2O+O2↑
生成的H2O和〔O〕在常态下(或较冷条件下)能化合为H2O2
H2O+〔O〕=H2O2
所以此总反应式可写为：
2Na2O2+4HF=4NaF+2H2O2
同样，Na2O2与还原剂混合时，Na2O2也会分解出对还原剂很有吸引力的物质〔O〕，以便跟还原剂反应。
如：Na2O2和H2S就可以剧烈反应。因为Na2O2分解出Na2O和〔O〕分别对反应生成的H2O和H2S产生很强的吸引力，使它们互相反应。具体反应式可设计为以下三步：
第一步：Na2O2在还原剂的诱导下分解出对还原剂很有吸引力的物质〔O〕。
Na2O2=Na2O+〔O〕············(分解反应)①
第二步：第一步生成的〔O〕对H2S很有吸引力，发生置换反应：
H2S+〔O〕=H2O+S···········(置换反应)②
第三步：第一步生成的Na2O对第二步生成的H2O很有吸引力，反应生成NaOH：
Na2O+H2O=2NaOH·············(化合反应)③
若反应到此终止，则总反应式为：
①+②+③整理得：
Na2O2+H2S=2NaOH+S↓··················(1)
若在此反应的基础上有H2S过量，那么H2S会跟NaOH发生中和反应：
H2S+2NaOH=Na2S+2H2O········(中和反应)④
总反应式应为：(1)+④整理得：
Na2O2+2H2S=Na2S+2H2O+S↓·············(2)
若在(1)的基础上有Na2O2过量，那么②式生成的单质硫S就会被氧化为SO2，再过量，SO2也会被氧化为SO3，具体设计请读者自己进行。
【注意】以上所述的分解规律，当然也是有一定局限性的，有的特殊情况除外，但总的还是遵循上述所述规律的。如：HNO3的分解就不看酸碱性或氧化性和还原性等，而只看水的多少，因为HNO3分解出的氧化物一般都不是酸性氧化物，而是不成盐氧化物NO或NO2。由于NO2和NO及H2O有如下关系：3NO2+H2O=2HNO3+NO，由于任何反应，我们都可以看作是可逆反应，所以看此反应式可知，H2O越多时，反应越可能向正反应方向进行，而生成NO；相反，H2O越少时，反应越可能向逆反应方向进行，而生成NO2，或者HNO3浓度越小时，反应越可能向正反应方向进行而生成NO；HNO3浓度越大时，反应越可能向逆反应方向进行，而生成NO2。
例10. HNO3(浓)和Cu加热反应，设计如下：
第一步：HNO3先分解出还原剂需要的物质〔O〕，浓HNO3分解生成NO2。
2HNO3(浓)2NO2+H2O+〔O〕··(分解反应)①
第二步：第一步分解出的〔O〕马上跟Cu反应：
Cu+〔O〕=CuO··············(化合反应)②
第三步：第二步生成的CuO是碱性氧化物，对酸很有吸引力，所以它们可反应生成盐和水：
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O···(复分解反应)③
反应到此终止。
①+②+③整理得总反应式为：
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O····(1)
若是Cu跟稀硝酸反应，则为：
2HNO3(稀)H2O+2NO↑+3〔O〕·(分解反应)④
①+②×3+③×3整理得总反应式为：
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑··(2)
但是当还原剂的还原性特别强或很强时，HNO3的反应产物就不是NO或NO2了，而是NH3或N2或N2O等。
如：
4Fe+10HNO3(很稀)=4Fe(NO3)2+N2O↑+5H2O
4Mg+10HNO3(很稀)=4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O
4S+3HNO3+3H2O=4SO3+3NH3↑
4Zn+10HNO3(1:10)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
4Zn+9HNO3(1:10)=4Zn(NO3)2+NH3↑+3H2O
4Fe+10HNO3(稀)4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
5Cu+12HNO3(很稀)=5Cu(NO3)2+N2↑+6H2O
4Ca+10HNO3(稀)=4Ca(NO3)2+N2O↑+5H2O
