置换反应(化学)

《置换反应知多少》
一、概念：一种单质跟一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的化学反应
实质：氧化还原反应
二、置换反应类型：
（一）中学常见的置换反应（1）活泼金属与冷水反应置换出氢气。
（2）碳、铁等在高温下与水蒸气反应置换出氢气。
镁与热水反应置换出氢气。
（3）氟气与水反应置换出氧气。
（4）排在金属活动顺序表氢以前的金属与盐酸稀硫酸等置换出氢气（5）较活泼金属与盐溶液反应置换出不活泼金属。
（6）较活泼的非金属与无氧酸或盐溶液置换出不活泼非金属
（7）氢气、碳单质与金属氧化物的置换反应
（8）碳单质还原SiO2制粗硅。
（9）铝等活泼金属与金属氧化物的反应
（10）镁与CO2的置换反应。
(二)按元素在周期表的位置1、同周期元素之间的置换
第二周期 ：如2F2+2H2O= 4HF+O2
第三周期：如Cl2+H2S=2HCl+S
2、同主族元素之间的置换
第ⅠA族：如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑第ⅣA族：如SiO2＋2C== Si＋2CO↑
第ⅥA族： 如O2+2H2S=2H2O+2S
第ⅦA族：如Cl2+2KBr=2KCl+Br2
3、不同主族元素单质间的置换
Mg+2HCl=MgCl2+H2 ↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑
2Mg+CO2 ==2MgO+C 2F2+2H2O= 4HF+O2
C+H2O==CO+H2
Cl2+H2S=2HCl+S
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
4、过渡金属参与的置换
Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu
H2+CuO=Cu+H2O 2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 ↑
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
（三）按单质的类别1、金属单质置换金属单质
2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe
Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu
2、金属单质置换非金属单质
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 ↑
2Mg+CO2 ==2MgO+C
2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe 3、非金属单质置换金属单质
H2+CuO=Cu+H2O
C+FeO==Fe+CO
4、非金属单质置换非金属单质
2F2+2H2O= 4HF+O2
Cl2+H2S=2HCl+S
Cl2+2KI=2KCl+I2
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 (四)按化合物类别
1、氧化物参加 ：
2Mg+CO2 ==2MgO+C
SiO2＋2C==Si＋2CO↑
H2+CuO=Cu+H2O 2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe 2、水参加：
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C+H2O==CO+H2
2F2+2H2O= 4HF+O2
Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑
3、酸参加：
Mg+2HCl= MgCl2+H2 ↑
Cl2+H2S=2HCl+S↓
Cl2+2HBr=2HCl+Br2
4、盐溶液参加：
Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu
Br2+2KI=2KBr+I2
Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
三、高考题中的置换反应
1、(2006年全国理综I卷—27)
置换反应的通式可以表示为：
单质(1)+化合物(2)=单质(2)+化合物(2)
请写出满足以下要求的3个置换反

应的化学方程式：
（1）所涉及的元素的原子序数都小于20；
（2）6种单质分属于6种不同的主族 2、（2006年全国理综II卷—28）
以下一些氧化物和单质之间可以发生如下图所示的反应：
其中，氧化物（I）是红棕色固体，氧化物（II）、（III）、（IV）在反应条件下都是气体。（1）氧化物（I）的化学式（分子式)是 。
氧化物（II）的化学式（分子式)是 （2）反应①的化学方程式是_____________。
反应②的化学方程式是_____________；
反应③的化学方程式是_____________。










3、（2007年北京理综卷）某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应__________________________；
化合反应_________________________。














(2) 用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_______。解释此现象的离子方程式是____________________。
(3) 工业上可用铝与钦锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式示） 。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是____________________。
四、拓展练习
1、已知A、B为单质，甲、乙为化合物，且A与甲的水溶液能发生如下反应：A+甲=B+乙，则下列判断错误的是( )
(A)若A是金属，则B可能是金属，也可能是非金属
(B)若A是非金属，则B可能是金属，也可能是非金属
(C)若甲是酸，则A可能是金属，也可能是非金属
(D)若甲是盐，则A可能是金属，也可能是非金属


2、A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物。这些化合物和单质之间存在如下图所示的关系。









据此判断：（1）在甲、乙两种化合物中，不含有组成A元素的化合物是_____，不含组成B元素的化合物是_______（用“甲”、“乙”填写）。 （2）单质A是_____（填“金属”、“非金属”或“既可以是金属又可以是非金属”）。
（3）若单质A是______，则单质B、C分别_________；若单质A是______，则单B、C分别是_____；若单质A是____，
则单质B、C分别是_________。
3、

(1)若甲在转化中为还原剂，是常见金属，乙是常见非金属固态单质，且甲、乙、
丙都由短周期元素组成，则A的结构式是 ；B的电子式是 ，A与甲反应的化学方程式是 (2) 若甲在转化中为氧

化剂，是常见非金属气态单质，丙是常见金属，甲、乙、丙中甲由短周期元素组成，乙与甲同主族、与丙同周期，乙也有强氧化性，且反应都在溶液中通常条件下进行，则：
①A与乙反应的离子方程式为： 。
②C与丙反应的离子方程式为： 。
当A与甲的物质的量之比为2︰3时，A与甲恰好完全反应，且符合上图所示转化关系，则反应的离子方程式为：

4、A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出)，其中反应①是置换反应。









(1)若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是___________。
⑵若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①②均在水溶液中进行的，则E的水溶液显酸性，其原因是(用离子方程式表示) ___________ ___________；
已知1g D与F反应生成B时放出92.3 kJ热量，写出该反应的热化学方程式__________________ ______。
⑶若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，则反应①的化学方程式是___ _____。
⑷若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，则反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____ ________。