
置换反应类型在解答无机框图推断试题过程中具有其特殊的功用,以其特殊的形式往往成为解题的突破口。但由于学生在学习过程中,不善于积累,缺乏总结,置换反应的实例在头脑中没贮存多少,因而对这类试题总是感到束手无策。现将置换反应的实例类型归纳如下。
一、按元素的性质划分,金属与非金属单质间的置换。
1、金属置单质换金属单质
2Al+Fe2o3 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
2Na+2H2o 2NaOH+H2 2Mg+Co2 2MgO+C 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
3、非金属单质置换金属单质
H2+CuO Cu+H2O C+FeO Fe+CO Si+2FeO 2Fe+SiO2
4、非金属单质置换非金属单质
2F2+2H2O 4HF+O2 2C+SiO2 Si+2CO 2H2+SiCl4 Si+4HCl
C+H2O CO+H2
二、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+KlC NaCl+K 2Na+2H2O 2NaOH+H2 F2+2HCl2HF+Cl2
2H2S+O2 2S+2H2O 2C+SiO2 Si+2CO Cl2+2hI2HcCl+I2
2、不同主族元素单质间的置换
Mg+2HCl MgCl2+H2 2Mg+CO22MgO+C 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2
2F2+2H2O 4HF+O2 C+H2O CO+H2 2H2+SiCl4 Si+4HCl
H2S+Cl2 S+2HCl 3Cl2+8NH36NH4Cl+N2 4NH3+3O22N2+6H2O
3、主族元素单质置换副族元素的单质
H2+CuO Cu+H2O 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe Na+TiCl4 4NaCl+Ti
C+CuOCu+CO 2Al+3Hg2+ 2Nl3++3Hg
4、副族元素的单质置换主族元素单质
3Fe+4H2O(g)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
三、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+2H2O2NaOH+H2 2Mg+CO2 2MgO+C H2+CuOCu+H2O
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 C+FeOFe+CO 2F2+2H2O4HF+O2
2C+SiO2Si+2CO 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2H2+SiCl4Si+4HCl
C+H2O CO+H2 Si+2FeO2Fe+SiO2 3H2+Fe2O32Fe+3H2O
2、单质与非氧化物发生置换反应
2H2+SiCl4Si+4HCl H2S+Cl2S+2HCl 4NH3+3O22N2+6H2O
3Cl2+8NH36NH4Cl+N2 Mg+2HClMgCl2+H2 2Al+6HCl2AlCl3+3H2
反应物或生成物各两种且其中一种必定是单质的反应才称做置换反应.
1.按反应环境和元素的性质分(请举例)
(1)水溶液中的置换反应: ①“金→金”较活泼金属置换较不活泼金属 ②“金→非”金属活动顺序表中氢之前的金属置换氢 ③“非→非”较活泼非金属置换较不活泼非金属
(2)非水溶液中的置换反应:① “金→金” ②“金→非” ③“非→金” ④ “非→非”
2.按元素在周期表中的位置分
(1)主族元素间的置换
包括同主族间、同周期间、不同主族间、不同周期间、既不同主族又不同周期间,其规律为:
H
Li Be B C N ← O ← F
↓ ↓ ↓ “甲→乙”表示甲可置换乙
Na Mg Al Si P S ← Cl
C+CuO===Cu+CO 2Al+3Hg2+ =2Al3++3Hg
(3)副→主 3Fe+4H2O(g) =Fe3O4+4H2 Zn+2H+ =Zn2++H2
(4)副→副 Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu
3.按物质类别分
(1)单质与氧化物间的置换
Na、C、Fe、F2─→H2(或O2), C、H2──→Cu,C─→Si, Mg──→C,Al─→Fe
(2)单质与非氧化物间的置换
2H2+SiCl4 =Si+4HCl H2S+Cl2 = S+2HCl
3Cl2+8NH3 = 6NH4Cl+N2 4NH3+3O2 =2N2+6H2O
Mg+2HCl = MgCl2+H2 2Al+6HCl = 2 AlCl3+3H2
活泼金属──→H2,Cl2、O2──→N2,Cl2────→Br2、S、I2,H2──→Si
初中化学涉及的三类置换反应
置换反应是初中化学四大基本反应类型中的一种,置换反应可以用一个通式表示为:,初中化学涉及到的置换反应常见的有三类:
I. 具有还原性的非金属单质和金属氧化物发生的置换反应
常见的有:
II. 活泼金属和酸发生的置换反应:
金属+酸=盐+氢气
例如:
在此类反应中,活泼金属指的是金属活动性顺序表中氢前金属,而酸指的是非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸。
III. 金属与盐溶液发生的置换反应
例如:(湿法炼铜)
发生此类置换反应的条件是:
(a)盐必须是可溶性的盐;
(b)金属要比组成盐的金属活泼。
