化学中的置换反应是什么意思

化学置换

置换反应是无机化学反应的基本类型之一，指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，可表示为：

A+BC→B+AC

置换关系是指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代。

一、根据反应物和生成物中单质的类别，置换反应有以下4种情况：

①较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气,例如：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2

②较活泼的非金属置换出较不活泼的非金属，例如：

Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl

O2+2H2S=2S↓+2H2O

③非金属置换出金属，

④金属置换出非金属，

溶液中或气体之间发生的置换反应在常温下进行，气体与固体或两种固体之间发生的置换反应一般需在高温下进行。

一、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态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。如：

Zn+2HCl====ZnCl2+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动金属的阳离子发生置换。如：

Cu+Hg(NO3)2====Hg+Cu(NO3)2

湿态置换遵守金属活动性顺序。

置换反应必为氧化还原反应，但氧化还原反应不一定为置换反应。

置换反应是无机化学反应的基本类型之一，指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，可表示为：

A+BC→B+AC

置换关系是指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代。

一、根据反应物和生成物中单质的类别，置换反应有以下4种情况：

①较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气,例如：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2

②较活泼的非金属置换出较不活泼的非金属，例如：

Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl

O2+2H2S=2S↓+2H2O

③非金属置换出金属，

④金属置换出非金属，

溶液中或气体之间发生的置换反应在常温下进行，气体与固体或两种固体之间发生的置换反应一般需在高温下进行。

一、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态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。如：

Zn+2HCl====ZnCl2+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动金属的阳离子发生置换。如：

Cu+Hg(NO3)2====Hg+Cu(NO3)2

湿态置换遵守金属活动性顺序。

置换反应必为氧化还原反应，但氧化还原反应不一定为置换反应。

置换反应和复分解反应的区别。

一、指代不同。

1、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。

2、复分解反应：是四大基本反应类型之一。是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。

二、原理不同。

1、置换反应：包括金属与金属盐的反应，金属与酸的反应等。是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应。

2、复分解反应：是发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子，结合成难电离的物质——沉淀、气体或弱电解质（最常见的为水），使溶液中离子浓度降低，化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。

三、特点不同。

1、置换反应：置换反应可表示为A+BC=B+AC 或 AB+C=AC+B，通常认为置换反应都是氧化还原反应，但是一些特殊的反应，例如金属羰基化合物间的置换，则不是氧化还原反应。

2、复分解反应：质是溶液中的离子结合成难电离的物质（如水）、难溶的物质（如沉淀）或挥发性气体，而使复分解反应趋于完成。 为了准确判别复分解反应的发生，必须熟记常见酸、碱、盐的溶解性表，正确地运用物质的溶解性。

化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。

特征：多变一

表达式：A+B=AB

初中常见化合反应：

1．金属+氧气→金属氧化物

很多金属都能跟氧气直接化合。例如常见的金属铝接触空气，它的表面便能立即生成一层致密的氧化膜，可阻止内层铝继续被氧化。4Al+3O2=2Al2O3

2．非金属+氧气→非金属氧化物经点燃，许多非金属都能在氧气里燃烧，如：C+O2CO2

3．金属+非金属→无氧酸盐许多金属能与非金属氯、硫等直接化合成无氧酸盐。如 2Na+Cl22NaCl

4．氢气+非金属→气态氢化物　因氢气性质比较稳定，反应一般需在点燃或加热条件下进行。如 2H2+O22H2O

5．碱性氧化物+水→碱　多数碱性氧化物不能跟水直接化合。判断某种碱性氧化物能否跟水直接化合，一般的方法是看对应碱的溶解性，对应的碱是可溶的或微溶的，则该碱性氧化物能与水直接化合。如： Na2O+H2O=2NaOH 对应的碱是难溶的，则该碱性氧化物不能跟水直接化合。如CuO、Fe2O3都不能跟水直接化合。

6．酸性氧化物+水→含氧酸除SiO2外，大多数酸性氧化物能与水直接化合成含氧酸。如： CO2+H2O=H2CO3

7．碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐Na2O+CO2=Na2CO3。大多数碱性氧化物和酸性氧化物可以进行这一反应。其碱性氧化物对应的碱碱性越强，酸性氧化物对应的酸酸性越强，反应越易进行。　

8．氨+氯化氢→氯化铵氨气易与氯化氢化合成氯化铵。如： NH3+HCl=NH4Cl

9．硫和氧气在点燃的情况下形成二氧化硫S+O2=SO2

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。

特征：一换一

表达式：A+BC=B+AC 或 AB+C=AC+B

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(稀硫酸) = ZnSO₄+H₂↑

2Al+3H₂SO₄(稀硫酸) = 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

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 = 2MgO+C（条件：点燃）

3Fe+4H₂O(g) =高温= Fe₃O₄+4H₂

4Na+3CO₂ =点燃= 2Na₂CO₃+C

3．非金属单质置换金属单质

C+2CuO =高温= 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 =高温= CO+H₂

2H₂+SiCl₄ = Si+4HCl

Cl₂+2NaBr = Br₂+2NaCl

O₂+2H₂S = 2S↓+2H₂O

Br₂+2HI = 2HBr+I₂

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

2Al+Fe₂O₃ = Al₂O₃+2Fe

C+CuO = Cu+CO↑

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

5．副族元素的单质置换副族元素的单质

Fe+CuSO₄ = FeSO₄+Cu

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 =点燃= 2MgO+C

3Fe+4H₂O = Fe₃O₄+4H₂↑

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

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↑

复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。复分解反应的实质是：发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子，结合成难电离的物质——沉淀、气体或弱电解质（最常见的为水），使溶液中离子浓度降低，化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。

特征：双交换，价不变

表达式：AB+CD=AD+CB

发生条件：

碱性氧化物+酸：酸的酸性较强（如HCl、H2SO4、HNO3等），可发生反应。

酸+碱（中和反应）：当酸、碱都很弱时，不发生反应。

酸+盐：强酸制弱酸；交换离子后有沉淀；强酸与碳酸盐反应；满足一个条件即可发生反应。

碱+盐：强碱与铵盐反应；两种反应物都可溶、交换离子后有沉淀、水、气体三者之一；满足一个条件即可发生反应。

酸与盐

（反应时酸可以不溶，例如硅酸溶于碳酸钠浓溶液）

部分酸、碱、盐的溶解性表（室温）

如：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑（生成碳酸，碳酸不稳定，易分解成水和二氧化碳，下同）

H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓

HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓

大多数酸都可以与碳酸盐（碳酸氢盐）反应，生成新盐、水和二氧化碳。以钠盐为例：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑

酸与碱

反应物中至少有一种是可溶的。

如：H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H2O

H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2H2O

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O

2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

HCl+NaOH=NaCl+H2O

2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O

盐与盐（可溶）

反应时一种盐完全可以不溶，生成物至少有一种不溶（除非产生气体），例如硫酸氢钠溶解碳酸镁。

如：Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓（生成白色沉淀）

Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓（白色沉淀）

Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓（白色沉淀）

KI+HgCl2=KCl+HgI↓（橙色沉淀）

盐与碱

反应时盐和碱均可溶于水，碱难溶的例子见于硫酸氢盐溶解氢氧化镁，盐难溶的例子见于氢氧化钠溶解硫酸铅。（最普遍的，是强碱和弱盐反应生成弱碱和强盐）

如：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl

氢氧化铁、氢氧化亚铁都不会与氯化钠发生反应。

酸与金属氧化物

例如：盐酸除铁锈：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

注意：氯离子对反应有促进作用，硫酸根离子对反应有抑制作用。

特例：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)

分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应。

特征：一变多（只有化合物才能发生分解反应）

表示式：AB=A十B

一、加热分解的产物有两种

1．分解成两种单质

⑴气态氢化物的分解

碘化氢的分解 2HI=H₂↑+I₂

⑵氯化银的分解

氯化银的分解 2AgCl=2Ag+Cl₂↑

⑶电解

电解水 2H₂O=2H₂↑+O₂↑（条件：通电）

2．分解成两种化合物

⑴不稳定盐类的分解

碳酸钙的高温分解 CaCO₃=（高温）CaO+CO₂↑

⑵不稳定弱碱的分解

氢氧化铝受热分解 2Al(OH)₃=Al₂O₃+3H₂O

⑶不稳定弱酸的分解

碳酸的分解 H₂CO₃=H₂O+CO₂↑

⑷含结晶水的盐类的脱水

十水碳酸钠的风化 Na₂CO₃·10H₂O=Na₂CO₃+10H₂O

3．分解成一种单质和一种化合物

⑴不太稳定的盐类的分解

氯酸钾的催化分解 2KClO₃(MnO₂)===（△）2KCl+3O₂↑

⑵不稳定酸的分解

次氯酸的分解 2HClO=2HCl+O₂

⑶双氧水的分解

受热（或以二氧化锰为催化剂）分解 2H₂O₂=2H₂O+O₂

二、加热分解的产物有三种

1．不稳定盐类的分解

碳酸氢钠受热分解

⑵亚硫酸的酸式强碱盐受热分解

亚硫酸氢钠受热分解

⑶铵盐的受热分解

碳酸铵受热分解

⑷高锰酸钾受热分解

⑸硝酸盐的受热分解

硝酸银的受热分解

2．硝酸的分解

3．电解水溶液

⑴电解饱和食盐水

按反应物种类进行分类：

1．酸的分解反应。

⑴含氧酸=非金属氧化物+水

如H₂CO₃=CO₂↑+H₂O，H₂SO₃=SO₂↑+H₂O

⑵某些含氧酸的分解比较特殊，

如硝酸的分解：

4HNO₃（浓）=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O，

次氯酸分解

2HClO=2HCl+O₂↑

磷酸脱水

4H₃PO₄=(HPO₃)₄+4H₂O↑（条件：高温）

2H₃PO₄=H₄P₂O₇+H₂O↑（条件：高温）

3H₃PO₄=H₅P₃O₁₀+2H₂O↑（条件：高温）

2．碱的分解反应。

活泼金属的氢氧化物较难分解，难溶性碱一般都较易分解：

2Al(OH)₃=Al₂O₃+3H₂O，

2Fe(OH)₃=Fe₂O₃+3H₂O，

Cu(OH)₂=CuO十H₂O。

3．盐的分解反应。

碳酸盐、硝酸盐、铵盐一般都较易分解，且反应表现出一定的规律性。

⑴碳酸盐的分解。

碳酸盐=金属氧化物十CO₂↑

如CaCO₃=CaO+CO₂↑，CuCO₃=（高温）CuO+CO₂↑（条件：高温）

K₂CO₃、Na₂CO₃比较稳定，很难分解，而其酸式盐较易分解：

2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

Ca(HCO₃)₂=CaCO₃+CO₂↑+H₂O

⑵硝酸盐的分解反应。硝酸盐受热均易分解，并放出氧气，其规律大体如下：

活动性强的金属（K、Ca、Na）硝酸盐=亚硝酸盐十O₂↑：

如　2KNO₃=2KNO₂+O₂↑。

处于活动性顺序表中间的金属（Mg、Cu等）的硝酸盐=金属氧化物十NO₂↑十O₂↑：

如　2Mg(NO₃)₂=2MgO+4NO₂↑+O₂↑

2Cu(NO₃)₂=2CuO+4NO₂↑+O₂↑

不活动金属（Hg、Ag、Au）的硝酸盐=金属十NO₂↑+O₂↑：

如　Hg(NO₃)₂=Hg十2NO₂↑十O₂↑

2AgNO₃=2Ag+2NO₂↑+O₂↑

⑶铵盐的分解反应。铵盐受热易分解，一般都有氨气放出：

如　(NH₄)₂SO₄=2NH₃↑+H₂SO₄

NH₄HCO₃=NH₃↑+CO₂↑+H₂O。

⑷其它盐类的分解反应

如　2KClO₃=2KCl+3O₂↑

2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

4．氧化物的分解反应。

非金属氧化物一般不容易发生分解反应

2H₂O₂=H₂↑+O₂↑

金属氧化物一般分解的规律是：

金属活动顺序表中，排在铜后的金属氧化物受热易分解：

如　2HgO=2Hg+O₂↑，2Ag₂O=4Ag+O₂↑

活泼的金属氧化物，给它们熔化态通电流可使其分解：

如　2Al₂O₃（熔化）=4Al+3O₂↑

1、铁与硫酸铜反应：Fe+CuSO4 == Cu+FeSO4

现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。

2、锌片放入硫酸铜溶液中：CuSO4 + Zn == ZnSO4 + Cu

现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。

3、铜片放入硝酸银溶液中：2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag

现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。

4、木炭还原氧化铜：C+ 2CuO==2Cu + CO2↑冶炼金属

现象：黑色粉未变成红色，澄清石灰水变浑浊。

5、氢气还原氧化铜：H2 + CuO==Cu + H2O

现象：黑色粉末变成红色，试管内壁有水珠生成。

扩展资料：

根据反应环境的类别，置换反应有以下2种情况：

1、固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、液态置换在水溶液中进行的置换反应。

置换反应：一种单置于一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应成为置换反应；氧化还原反应：电子从还原剂转移到氧化剂的过程；化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。其中部分反应为氧化还原反应，部分为非氧化还原反应；分解反应：是化学反应的常见类型之一，是化合反应的逆反应；复分解反应的实质是：发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子，结合成难电离的物质----沉淀、气体、水，使溶液中离子浓度降低，化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。

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