解题思路：一种单质与一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应，其特征可表示为：A+BC=B+AC
置换反应的特点是：①反应物及生成物均是两种，②反应物及生成物都是有一种单质和一种是化合物组成．
A、反应物生成物都不是两种，CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2的反应特点是“多变一”是化合反应，故不是置换反应；
B、反应物生成物都不是两种，Cu2（OH）2CO3
△
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2CuO+H2O+CO2↑的反应特点是“一变多”是分解反应，故不是置换反应；
C、CaO+3C
高温
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CaC2+CO↑的反应物均是两种，但生成物是两种化合物没有单质，故不是置换反应；
D、4HCl+O2
催化剂
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2H2O+2Cl2的反应物均是两种，且反应物生成物均是由一种化合物和一种单质组成，故属于置换反应；
故选D
点评：
本题考点： 置换反应及其应用．
考点点评： 本题主要考查反应类型方面的知识，解答时要分析反应物和生成物的种类，然后再根据各种反应类型的概念方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．