Question

化学中置换反应的定义是什么

Answer 1

　　化学中置换反应的定义

　　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。

　　除此之外，也可以指路易斯酸间的置换反应，此时并不需要单质参与反应。(出处：高等教育出版社的《无机化学》(第四版)下册第460页正文第3行：“……能将另一个较弱的路易斯酸MnF4从稳定配离子[MnF6] 2-的盐中置换出来”)

　　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。

　　氧化还原反应不一定为置换反应，置换反应一定为氧化还原反应。

　　置换反应的的吸热与放热

　　1、放热的反应

　　(1)金属和酸发生的置换反应

　　(2)金属和盐发生的置换反应

　　(3)铝和金属氧化物发生的置换反应

　　(4)活泼金属和水的置换反应

　　2、吸热的反应

　　(1)不太活泼的金属和水蒸气发生的置换反应

　　(2)碳、氢气还原金属氧化物的反应

　　(3)碳和水蒸气的置换反应

　　置换反应的现象

　　金属活动性顺序简表(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au)中，10号氢是过渡元素，它前面的可以置换出氢(有例外，见注解)，它后面的则不可以。也就是说：氢前面的可以和酸反应生成氢气,而氢后面的基本不和酸反应，就算反应也不生成氢气

　　1、金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气

　　镁和酸反应【Mg+2H+====Mg2++H2↑】

　　铝和酸反应【2Al+6H+====2Al3++3H2↑】

　　锌和酸反应【Zn+2H+====Zn2++H2↑】

　　铁和酸反应【Fe+2H+====Fe2++H2↑】

　　注：

　　(1)前三项的反应现象为：有气泡产生

　　(2)第四项(Fe)的反应现象：有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色

　　(3)浓盐酸在加热时也能与铜(不太活泼的金属)反应，因为Cl和Cu形成了较稳定的配离子[CuCl4]，使平衡向右移动：【2Cu+8HCl(浓)====2H3[CuCl4]+H2↑】

　　2、金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐

　　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。

　　锌片放入硫酸铜溶液中【Zn+CuSO4====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。

　　铜片放入硝酸银溶液中【Cu+2AgNO3====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。

　　3、金属氧化物+ C或H2→ 金属 + CO2或H2O

　　焦炭还原氧化铁【3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑】

　　现象：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊。

　　木炭还原氧化铜【C+2CuO==△==2Cu+CO2↑】

　　现象：黑色粉末变成红色，产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊。

　　氢气还原氧化铜【H2+CuO==高温==Cu+H2O】

　　现象：黑色粉末变成红色，试管内壁有水珠生成

　　氢气与氧化铁反应【3H2+Fe2O3==高温==2Fe+3H2O】