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置换反应
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基本表示；A+BC=B+AC 或 AB+C=AC+B
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'''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]]。<ref>[https://wenda.so.com/q/1377804588062078?src=180&q=%E7%BD%AE%E6%8D%A2%E5%8F%8D%E5%BA%94 什么叫置换反应],360问答 , 2013年08月29日</ref>
==基本介绍==
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”）
==反应的吸热与放热==
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）大多数的碳、[[氢气]]还原金属氧化物反应（少数如碳、氢气还原金属氧化物反应为放热反应）
（3）碳和水蒸气的置换反应
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。
1、金属跟酸的置换：金属原子与酸溶液中[[氢离子]]（H+）之间的反应
特别注意：（1）不能用浓硫酸，硝酸等有强氧化性的酸，它们反应时，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、溶解，反应得以继续。（2）金属在活动性顺序表中需位于氢（H）之前
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↑】（一般情况下，铁与酸反应生成二价铁）
2、金属跟盐溶液的置换：金属原子跟盐溶液中较不[[活泼]]金属的阳离子发生置换
特别注意：置换需满足金属活动性[[顺序]]表先后次序
锌置换亚铁【Zn+Fe2+====Zn2++Fe】
铁置换铜【Fe+Cu2+====Fe2++Cu】
铜置换汞【Cu+Hg2+====Cu2++Hg】
==根据元素性质分类==
分类标准：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
铝热反应【2yAl+3MxOy==高温==yAl₂O₃+3xM(M为金属元素)】（引自铝热反应词条）铝置换铁【（氧化铁）2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al2O3】【（四氧化三铁）8Al+3Fe3O4==高温==4Al2O3+9Fe】Al还可与V2O5，CrO3，WO3，MnO2等发生置换，详见铝热反应词条
满足金属活动性顺序表的金属置换如：铁置换铜【Fe+Cu2+====Fe2++Cu】（图文不匹配）
2、金属单质置换非金属单质
锌和盐酸反应【Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑】
钠和水反应【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
镁在[[二氧化碳]]中燃烧【2Mg+CO2==点燃==2MgO+C】
红热的铁和水蒸气反应【3Fe+4H2O(g)==高温==Fe3O4+4H2】（H2不标气体符号）
钠在二氧化碳中燃烧【4Na+3CO2====2Na2CO3+C】
3、非金属单质置换金属单质
碳还原氧化铜【C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑】
4、非金属单质置换非[[金属]]单质
氟气溶于水【2F2+2H2O====4HF+O2】（O2不标气体符号）
碳还原二氧化硅【2C+SiO2==高温==Si+2CO↑】
碳和水蒸气反应【C+H2O==高温==CO+H2】（不标气体符号）
氢气还原[[四氯化硅]]【2H2+SiCl4==高温==Si+4HCl】（HCl不标气体符号）
氯气置换溴【Cl2+2NaBr====Br2+2NaCl】
溴置换碘【Br2+2HI====2HBr+I2】
氧气和硫化氢反应【O2+2H2S====2S↓+2H2O】
==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
钠置换钾【Na+KCl==高温==NaCl+K↑】（一般是774℃）
钠置换氢【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
氧置换硫【O2+2H2S====2S↓+2H2O】
碳置换硅【2C+SiO2==高温==Si+2CO↑】
氟置换氯【F2+2HCl====2HF+Cl2】（Cl2不标气体符号）
2、不同主族元素单质间的置换
镁置换氢【Mg+2H+====Mg2++H2↑】
铝置换氢【2Al+6H+====2Al3++3H2↑】
镁置换碳【2Mg+CO2==点燃==2MgO+C】
碳置换氢【C+H2O(g)==高温==CO+H2】（不标气体符号）
氢置换硅【2H2+SiCl4==高温==Si+4HCl】（HCl不标气体[[符号]]）
氯置换硫【H2S+Cl2====S↓+2HCl】
氯置换氮【8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2】
氧置换氮【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
铝置换铁【2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al2O3】（铝热）
碳置换铜【C+CuO==△==Cu+CO↑】
钠置换钛【4Na+TiCl4==高温==4NaCl+Ti】
4、副族元素的单质置换主族元素单质
铁置换氢【3Fe+4H2O(g)==高温==Fe3O4+4H2】（H2不标气体[[符号]]）
5、副族元素的单质置换副族元素的单质
铁置换铜【Fe+Cu2+====Fe2++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
（1）与H2O反应：生成物之一为H2
钠【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
铁【3Fe+4H2O(g)==高温==Fe3O4+4H2】（H2不标气体[[符号]]）
氟【2F2+2H2O====4HF+O2】（O2不标气体符号）
碳【C+H2O(g)==高温==CO+H2】（不标气体符号）
（2）与CO2反应：生成物之一为C
镁【2Mg+CO2==点燃==2MgO+C】
钠【4Na+3CO2====2Na2CO3+C】
（3）与FeO反应：生成物之一为Fe
碳【C+FeO==高温==Fe+CO↑】
硅【Si+FeO==高温==2Fe+SiO2】
此类反应较多，在此不一一列举
2、单质与非氧化物发生置换反应
（1）和NH3反应：生成物之一为N2
氯【8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2】
氧【4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O】
（2）其它
氢置换硅【2H2+SiCl4==高温==Si+4HCl】（HCl不标气体符号）
氯置换硫【H2S+Cl2====S↓+2HCl】
各类金属置换酸中的H+（满足金属活动性[[顺序]]表）
此类反应较多，在此不一一列举
==金属活动性顺序表==
Li、Cs、 Rb、 K、Ra、Ba、Fr、Sr、 Ca、 Na 、 La、 Pr 、Nd 、Pm、Sm 、Eu、Ac
Ni、 Mo、 Sn 、Pb 、(D2)、 (H2)、 Cu、 Po、 Hg 、Ag、 Pd 、Pt 、Au
镍、钼、锡、铅、（氘分子）、（氢分子）、铜、钋、汞、银、钯、铂、金
==反应现象==
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】
水蒸气通过灼热碳层【C+H2O(g)==高温==CO+H2】（水[[煤气]]的制法，不标气体符号）