置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,是化学中四大基本反应类型之一.任何置换反应都不属于复分解反应,包括金属与金属盐的反应,金属与酸的反应等.
分类
一、根据反应环境分类
根据反应环境的类别,置换反应有以下2种情况： （1）干态置换在加热或高温条件下固体与固体或固体与气体发生的置换反应. （2）湿态置换 在水溶液中进行的置换反应. ①金属跟酸的置换 是金属原子与酸溶液中氢离子之间的反应. 要特别注意不能用浓硫酸,硝酸,它们有强氧化性,先将金属氧化成对应氧化物,氧化物再溶于酸中,然后继续氧化,继续溶解,反应得以继续 Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)====ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)====Al2(SO4)3+3H2↑ 2.金属跟盐溶液的置换 是金属原子跟盐溶液中较不活泼金属的阳离子发生置换.如： Cu+Hg(NO3)2====Hg+Cu(NO3)2
二、根据元素性质分类
按元素的性质划分,金属与非金属单质间的置换. 1．金属单质置换金属单质 2Al+Fe2O3=高温=Al2O3+2Fe （铝热反应.Al还可与V2O5．CrO3．WO3．MnO2等发生置换） Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2．金属单质置换非金属单质 Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ 2Mg+CO2=点燃=2MgO+C 3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2 3．非金属单质置换金属单质 H2+CuO=Δ=Cu+H2O C+FeO=Δ=Fe+CO↑ Si+2FeO=Δ=2Fe+SiO2 C+2CuO=Δ=2Cu+CO2↑ 4．非金属单质置换非金属单质 2F2+2H2O=4HF+O2 2C+SiO2=Si+2CO ↑ C+H2O=CO+H2 2H2+SiCl4=Si+4HCl Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl O2+2H2S=2S↓+2H2O
三、根据元素周期表中位置分类
按元素在周期表的位置划分,同族元素单质间的置换与不同族元素单质间的置换. 1．同主族元素单质间的置换 Na+KCl=高温=NaCl+K↑（一般是774℃） 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2H2S+O2=2S+2H2O 2C+SiO2=Si+2CO↑ F2+2HCl=2HF+Cl2 2．不同主族元素单质间的置换 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 2Mg+CO2=2MgO+C 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2F2+2H2O=4HF+O2 C+H2O（g）==高温==CO+H2 2H2+SiCl4=Si+4HCl H2S+Cl2=S+2HCl 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O （氨气在纯氧中燃烧） 3．主族元素单质置换副族元素的单质 H2+CuO=Cu+H2O 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe C+CuO=Cu+CO 2Al+3Hg2+=2Al3++3Hg 4Na+TiCl4=4NaCl+Ti 4．副族元素的单质置换主族元素单质 3Fe+4H2O（g）==加热==Fe3O4+4H2 Zn+2H+=Zn2++H2 5．副族元素的单质置换副族元素的单质 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
四、根据物质类别分类
按物质类别划分,单质与氧化物间的置换和单质与非氧化物间的置换. 1．单质与氧化物发生置换反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Mg+CO2=2MgO+C 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2 H2+CuO=Cu+H2O C+FeO=高温=Fe+CO↑ 2F2+2H2O=4HF+O2 2C+SiO2=Si+2CO↑ 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe C+H2O（g）=高温=CO+H2 Si+2FeO=2Fe+SiO2 3H2+Fe2O3=Δ2Fe+3H2O 2．单质与非氧化物发生置换反应 2H2+SiCl4=Si+4HCl H2S+Cl2=S+2HCl 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 4NH3+3O2=2N2+6H2O Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 湿态置换遵守金属活动性顺序. 置换反应一定为氧化还原反应,氧化还原反应不一定为置换反应. 另外需要注意的是置换反应是根据金属活泼性顺序表发生的.