2010年高考化学有关置换反应的总结
1、金属置换金属
(1)较活泼金属单质与不活泼金属阳离子间的置换
nM + mN n+ == nM m+ + mN
(2)铝热反应
一些高熔点金属氧化物(如Fe3O4、Fe2O3、FeO、WO3、V2O5、MnO2、CrO3等等)与铝粉的混合物称为铝热剂,需高温条件才能引发反应的发生,通常用来冶炼一些高熔点金属。如:
10Al + 3V2O5 5Al2O3 + 6V 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe
(3)利用勒夏特列原理的金属置换金属[见十八、1(2)]
2、金属置换非金属
(1)金属与水反应置换出H2
2Na + 2H2O == 2Na+ + 2OH— + H2↑ (非常活泼的金属在常温下与H2O反应)
Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2↑ (活泼金属与H2O在加热时明显反应)
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑(中等活泼金属与H2O在高温条件下反应生成金属氧化物和H2)
(2)金属与非氧化性酸反应置换出H2
2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑ Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
Zn + 2CH3COOH == Zn2+ + 2CH3COO— + H2↑
☆ 注意:
①金属活动顺序中位于H前面的金属才能把酸中的H+置换成H2。
②非氧化性酸是指成酸元素不显氧化性的酸,如盐酸、稀硫酸、磷酸、醋酸等;氧化性酸是指成酸元素显氧化性的酸,如浓硫酸中+6价的S元素、浓(稀)硝酸中+5价N的元素、次氯酸中+1价的Cl元素等等。酸的氧化性包括酸中H+或成酸元素的氧化性。所有的酸都具有一定的氧化性,因为酸中都含有H+。
③Fe与非氧化性酸或某些盐溶液置换反应时都是生成+2价亚铁盐;在电极反应中,单质铁也是失去两个电子形成亚铁离子。
④Pb与稀H2SO4反应时,往往不能持续进行下去,因为生成的PbSO4难溶于水,覆盖在金属Pb的表面,阻止反应的继续进行。
(3)金属与醇反应置换出H2
如:2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2↑
(4)金属与酚反应置换出H2
如:2Na + (熔融) → + H2↑
(5)金属与碱溶液反应置换出H2
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ [Zn + 2NaOH == Na2ZnO2 + H2↑]
☆ 注意:
该反应的本质是Al跟H2O发生微弱的反应生成Al(OH)3[难溶于水,覆盖在Al的表面,阻止反应的继续进行]和H2,但是Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强碱NaOH溶液中,使Al继续跟H2O反应生成H2,故该反应中H2O是氧化剂,H2中的氢元素全部来自于H2O。
3e—×2
2Al + 2NaOH + 6H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑+ 4H2O
Zn跟碱溶液的反应原理与上述相同。
(6)金属置换出其他非金属单质
如:2Mg + CO2 2MgO + C (产生大量白烟,瓶壁上有少量黑色固体)
2Mg + SO2 2MgO + S 或 3Mg + SO2 2MgO + MgS
3、非金属置换非金属
(1)非金属单质作氧化剂的
如:I2 + S2— == 2I— + S↓ 2F2 + 2H2O == 4HF + O2
2FeBr2 + 3Cl2 == 2FeCl3 + 2Br2 2FeI2 + 3Br2 == 2FeBr3 + 2I2
(Cl2过量) (Br





