二十五、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
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↑
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) (Br2过量)
[6FeBr2 3Cl2 == 2FeCl3 4FeBr3] FeI2 Br2 == FeBr2 I2
(Cl2少量) (Br2少量)
说明:还原性强弱顺序是:I— > Fe2 > Br—,故Cl2先氧化I—,再氧化Fe2 ,最后氧化Br—。
X2 H2S == 2H 2X— S↓(X2 = Cl2、Br2、I2)
2H2S O2(不足) 2S 2H2O (H2S在空气中不完全燃烧)
2H2S O2 == 2S↓ 2H2O(氢硫酸久置于空气中变质)
3Cl2 2NH3 == 6HCl N2 3Cl2 8NH3(过量) == 6NH4Cl N2
(2)非金属单质作还原剂的
如:C H2O CO H2 (工业上生产水煤气的反应)
Si 4HF==SiF4(易挥发) 2H2↑
SiO2 2C Si 2CO↑
[Si 2Cl2 SiCl4] (工业上硅的冶炼和提纯反应)
SiCl4 2H2 Si 4HCl
Si 2NaOH H2O == Na2SiO3 2H2↑(该反应中硅为还原剂,水为氧化剂)
2KClO3 I2 == 2KIO3 Cl2
4、非金属置换金属
如:2CuO C 2Cu CO2↑ ZnO C Zn CO↑
WO3 3H2 3W 3H2O