【什么叫置换反应】置换反应是化学反应的一种类型,指的是在一种化合物中,一种元素被另一种元素所取代的反应。这类反应通常发生在金属与盐溶液之间,或者非金属与化合物之间。置换反应可以分为金属置换和非金属置换两种形式。
一、置换反应的定义
置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。其基本形式为:
- 金属置换反应:A + BC → AC + B
- 非金属置换反应:A + BC → BA + C
其中,A 是单质,B 和 C 是化合物中的元素。
二、置换反应的分类
| 类型 | 定义 | 示例 |
| 金属置换反应 | 一种金属与另一种金属盐反应,生成新金属 | 铁与硫酸铜反应:Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
| 非金属置换反应 | 一种非金属与另一种化合物反应,生成新非金属 | 氯气与碘化钠反应:Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂ |
三、置换反应的条件
1. 金属活动性顺序表:只有排在前面的金属才能将后面的金属从其盐溶液中置换出来。
- 如:Zn > Fe > Cu
- 所以 Zn 可以置换 Fe,但 Fe 不能置换 Zn。
2. 非金属活动性顺序:非金属之间也存在类似的活动性顺序,例如:
- Cl₂ > Br₂ > I₂
- 所以 Cl₂ 可以置换 Br₂ 和 I₂。
四、置换反应的特点
- 单质与化合物反应:反应物中必须有一个是单质。
- 生成新单质和新化合物:反应后生成两种新物质。
- 常见的反应类型:如金属与酸反应、金属与盐反应等。
五、常见置换反应示例
| 反应式 | 反应类型 | 是否发生 |
| Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ | 金属与酸反应 | 是 |
| Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu | 金属与盐反应 | 是 |
| Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂ | 非金属与盐反应 | 是 |
| H₂ + CuO → Cu + H₂O | 氢气还原氧化物 | 是 |
| Mg + AlCl₃ → MgCl₂ + Al | 金属与盐反应 | 否(Al 更活泼) |
六、总结
置换反应是一种重要的化学反应类型,广泛存在于金属与盐溶液、非金属与化合物之间的反应中。理解置换反应的关键在于掌握金属和非金属的活动性顺序,并能根据反应条件判断反应是否能够发生。通过表格形式可以更清晰地展示不同类型置换反应的特征和实例,帮助学习者更好地理解和记忆这一概念。


