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,包括金属与金属盐的反应,金属与酸的反应等。它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。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。
一、金属单质+酸--------盐+氢气(置换反应)
1、锌和稀硫酸反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2、镁和稀硫酸反应:Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
3、铝和稀硫酸反应:2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
4、锌和稀盐酸反应:Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
5、镁和稀盐酸反应:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
6、铝和稀盐酸反应:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
1-6的现象:有气泡产生。
7、铁和稀盐酸反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
现象:有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色。
8、铁和稀硫酸反应:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铁参加的置换反应显+2价,现象:有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色。
二、金属单质+盐(溶液)---另一种金属+另一种盐
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。
(古代湿法制铜及“曾青得铁则化铜”指的是此反应)
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。
三、金属氧化物+木炭或氢气→金属+二氧化碳或水
1、焦炭还原氧化铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑冶炼金属
2、木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑冶炼金属
现象:黑色粉未变成红色,澄清石灰水变浑浊。
3、氢气还原氧化铜:H2+CuOCu+H2O
现象:黑色粉末变成红色,试管内壁有水珠生成
4、氢气与氧化铁反应:Fe2O3+3H22Fe+3H2O
5、水蒸气通过灼热碳层:H2O+CH2+CO水煤气的制法