金属的置换

较活泼的金属把较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来。活泼金属以离子形式进入溶液，而较不活泼的金属以游离金属的形式析出。

由于电子从一种金属转移到另一种金属的离子上，置换是氧化还原反应，也是 4541 氧化还原一章里对金属活性顺序最清楚的说明之一。

配平方程式

一般模式是：较活泼金属 + 较不活泼金属的盐 → 较活泼金属的盐 + 较不活泼金属。写上正确的化学式与状态符号：

Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s)

Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)

Mg(s) + ZnSO₄(aq) → MgSO₄(aq) + Zn(s)

离子方程式去掉旁观的硫酸根离子，显示真正的变化，金属原子把电子交给金属离子：

Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)

两个半反应式清楚显示电子的转移。锌被氧化（它失去电子），铜(II)离子被还原（它得到电子）：

Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e−

Cu²⁺(aq) + 2e− → Cu(s)

所需条件

不需要加热或催化剂。只要把一片或一块较活泼的金属放入较不活泼金属的盐溶液中、在室温下即可。

所选的金属必须在活性顺序里高于盐中的金属，否则不发生反应，例如把铜放进硫酸锌溶液里什么也不会发生。

你会观察到什么

把锌放入蓝色的硫酸铜(II)溶液里，随着铜(II)离子被消耗，蓝色向无色褪去，棕色或红色固体（铜）包覆在锌上，锌片随着溶解而变薄，混合物因反应放热而变温。任何一对金属的规律都相同：一种金属离子取代另一种时盐的颜色改变，而被置换的金属在所加入的金属上形成沉积。

它在 SPM 考试中的考法

在 4541/1 里，你根据活性顺序预测置换是否发生，或指认产物。在 4541/2 里，你写出配平方程式、离子方程式与两个半反应式，指认氧化剂与还原剂，并说出氧化数的变化。

置换也出现在电化学里，较活泼的金属是简单电池的负极；也出现在实验卷里，作为按活性排列金属的实验。

我们怎么教

我们的老师确保你能准确标出氧化还原的角色：较活泼的金属是还原剂、被氧化，而较不活泼的金属离子是氧化剂、被还原。学生最常丢分是写出因为所加金属较不活泼而不可能发生的反应、在离子方程式里忘了旁观离子，或把氧化与还原标错。

把每个答案锚定在活性顺序与「氧化是失去电子」上，就能让整个课题保持一致。

快速小结

较活泼的金属在氧化还原反应里把较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。掌握配平方程式、去掉旁观离子的离子方程式、两个半反应式、颜色与沉积的观察，以及活性顺序规则，这个可靠的氧化还原课题就完全覆盖了。