置換反應(yīng)的類(lèi)型及劃分
根據(jù)反應(yīng)環(huán)境分類(lèi)
根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的類(lèi)別,置換反應(yīng)有以下2種情況:
(1)固態(tài)置換在加熱或高溫條件下固體與固體或固體與氣體發(fā)生的置換反應(yīng)。
(2)液態(tài)置換在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)。
1、金屬跟酸的置換:金屬原子與酸溶液中氫離子(H+)之間的反應(yīng)
特別注意:(1)不能用濃硫酸,硝酸等有強(qiáng)氧化性的酸,它們反應(yīng)時(shí),先將金屬氧化成對(duì)應(yīng)氧化物,氧化物再溶于酸中,然后繼續(xù)氧化、溶解,反應(yīng)得以繼續(xù)。(2)金屬在活動(dòng)性順序表中需位于氫(H)之前
鎂和酸反應(yīng)【Mg+2H+====Mg2++H2↑】
鋁和酸反應(yīng)【2Al+6H+====2Al3++3H2↑】
鋅和酸反應(yīng)【Zn+2H+====Zn2++H2↑】
鐵和酸反應(yīng)【Fe+2H+====Fe2++H2↑】(一般情況下,鐵與酸反應(yīng)生成二價(jià)鐵)
2、金屬跟鹽溶液的置換:金屬原子跟鹽溶液中較不活潑金屬的陽(yáng)離子發(fā)生置換
特別注意:置換需滿(mǎn)足金屬活動(dòng)性順序表先后次序
鋅置換亞鐵【Zn+Fe2+====Zn2++Fe】
鐵置換銅【Fe+Cu2+====Fe2++Cu】
銅置換汞【Cu+Hg2+====Cu2++Hg】
根據(jù)元素性質(zhì)分類(lèi)
分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn):按元素的性質(zhì)劃分,金屬與非金屬單質(zhì)間的置換
1、金屬單質(zhì)置換金屬單質(zhì)
鋁熱反應(yīng)【2yAl+3MxOy==高溫==yAl?O?+3xM(M為金屬元素)】(引自鋁熱反應(yīng)詞條)鋁置換鐵【(氧化鐵)2Al+Fe2O3==高溫==2Fe+Al2O3】【(四氧化三鐵)8Al+3Fe3O4==高溫==4Al2O3+9Fe】Al還可與V2O5,CrO3,WO3,MnO2等發(fā)生置換,詳見(jiàn)鋁熱反應(yīng)詞條
滿(mǎn)足金屬活動(dòng)性順序表的金屬置換如:鐵置換銅【Fe+Cu2+====Fe2++Cu】(圖文不匹配)
2、金屬單質(zhì)置換非金屬單質(zhì)
鋅和鹽酸反應(yīng)【Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑】
鈉和水反應(yīng)【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
鎂在二氧化碳中燃燒【2Mg+CO2==點(diǎn)燃==2MgO+C】
紅熱的鐵和水蒸氣反應(yīng)【3Fe+4H2O(g)==高溫==Fe3O4+4H2】(H2不標(biāo)氣體符號(hào))
鈉在二氧化碳中燃燒【4Na+3CO2====2Na2CO3+C】
3、非金屬單質(zhì)置換金屬單質(zhì)
碳還原氧化銅【C+2CuO==高溫==2Cu+CO2↑】
4、非金屬單質(zhì)置換非金屬單質(zhì)
氟氣溶于水【2F2+2H2O====4HF+O2】(O2不標(biāo)氣體符號(hào))
碳還原二氧化硅【2C+SiO2==高溫==Si+2CO↑】
碳和水蒸氣反應(yīng)【C+H2O==高溫==CO+H2】(不標(biāo)氣體符號(hào))
氫氣還原四氯化硅【2H2+SiCl4==高溫==Si+4HCl】(HCl不標(biāo)氣體符號(hào))
氯氣置換溴【Cl2+2NaBr====Br2+2NaCl】
溴置換碘【Br2+2HI====2HBr+I2】
氧氣和硫化氫反應(yīng)【O2+2H2S====2S↓+2H2O】
根據(jù)元素周期表中位置分類(lèi)
按元素在周期表的位置劃分,同族元素單質(zhì)間的置換與不同族元素單質(zhì)間的置換。
1、同主族元素單質(zhì)間的置換
鈉置換鉀【Na+KCl==高溫==NaCl+K↑】(一般是774℃)
鈉置換氫【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
氧置換硫【O2+2H2S====2S↓+2H2O】
碳置換硅【2C+SiO2==高溫==Si+2CO↑】
氟置換氯【F2+2HCl====2HF+Cl2】(Cl2不標(biāo)氣體符號(hào))
2、不同主族元素單質(zhì)間的置換
鎂置換氫【Mg+2H+====Mg2++H2↑】
鋁置換氫【2Al+6H+====2Al3++3H2↑】
鎂置換碳【2Mg+CO2==點(diǎn)燃==2MgO+C】
碳置換氫【C+H2O(g)==高溫==CO+H2】(不標(biāo)氣體符號(hào))
氫置換硅【2H2+SiCl4==高溫==Si+4HCl】(HCl不標(biāo)氣體符號(hào))
氯置換硫【H2S+Cl2====S↓+2HCl】
氯置換氮【8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2】
氧置換氮【4NH3+3O2==點(diǎn)燃==2N2+6H2O】(氨氣在純氧中燃燒)
3、主族元素單質(zhì)置換副族元素的單質(zhì)
鋁置換鐵【2Al+Fe2O3==高溫==2Fe+Al2O3】(鋁熱)
碳置換銅【C+CuO==△==Cu+CO↑】
鈉置換鈦【4Na+TiCl4==高溫==4NaCl+Ti】
4、副族元素的單質(zhì)置換主族元素單質(zhì)
鐵置換氫【3Fe+4H2O(g)==高溫==Fe3O4+4H2】(H2不標(biāo)氣體符號(hào))
5、副族元素的單質(zhì)置換副族元素的單質(zhì)
鐵置換銅【Fe+Cu2+====Fe2++Cu】
根據(jù)物質(zhì)類(lèi)別分類(lèi)
按物質(zhì)類(lèi)別劃分,單質(zhì)與氧化物間的置換和單質(zhì)與非氧化物間的置換。
1、單質(zhì)與氧化物發(fā)生置換反應(yīng)
(1)與H2O反應(yīng):生成物之一為H2
鈉【2Na+2H2O====2NaOH+H2↑】
鐵【3Fe+4H2O(g)==高溫==Fe3O4+4H2】(H2不標(biāo)氣體符號(hào))
氟【2F2+2H2O====4HF+O2】(O2不標(biāo)氣體符號(hào))
碳【C+H2O(g)==高溫==CO+H2】(不標(biāo)氣體符號(hào))
(2)與CO2反應(yīng):生成物之一為C
鎂【2Mg+CO2==點(diǎn)燃==2MgO+C】
鈉【4Na+3CO2====2Na2CO3+C】
(3)與FeO反應(yīng):生成物之一為Fe
碳【C+FeO==高溫==Fe+CO↑】
硅【Si+FeO==高溫==2Fe+SiO2】
此類(lèi)反應(yīng)較多,在此不一一列舉
2、單質(zhì)與非氧化物發(fā)生置換反應(yīng)
(1)和NH3反應(yīng):生成物之一為N2
氯【8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2】
氧【4NH3+3O2==點(diǎn)燃==2N2+6H2O】
(2)其它
氫置換硅【2H2+SiCl4==高溫==Si+4HCl】(HCl不標(biāo)氣體符號(hào))
氯置換硫【H2S+Cl2====S↓+2HCl】
各類(lèi)金屬置換酸中的H+(滿(mǎn)足金屬活動(dòng)性順序表)
此類(lèi)反應(yīng)較多,在此不一一列舉