@[] 只能生成不可变的数组，即 NSArray，而 replaceObjectAtIndex 是 NSMutableArray 才有的方法。
在你的 @[...]后面调用下 mutableCopy 就好了。

NSMutableArray *_dataArray = @[...].mutableCopy;
[_dataArray replaceObjectAtIndex:1 withObject:@[...]];

知识点NSArray转NSMutableArray.你的_dataArray如果是NSMutableArray应该先开辟空间啊。你这种只能声明成NSArray，然后转

 NSArray* _dataInitArray = @[
                       @[@"Image_f",@"aaaaa"],
                       @[@"Image_h",@"bbbbbb"],
                       @[@"Image_r",@"cccccc"],
                       @[@"Image_s",@"dddddd"],
                       @[@"Image_r",@"eeeeee"]
                       ];
        
        NSMutableArray * _dataArray = [_dataInitArray mutableCopy];
        
        
        NSArray *rpArr = [NSArray arrayWithObjects:@"ggggg_hhhh",@"替换的元素内容", nil];
        [_dataArray replaceObjectAtIndex:1 withObject:rpArr];
        for(int i = 0 ; i < 5; i++){
            NSLog(@"%@",_dataArray[i][1]);
        }
        

2016-09-17 21:53:55.159 Test[3124:369229] aaaaa
2016-09-17 21:53:55.160 Test[3124:369229] 替换的元素内容
2016-09-17 21:53:55.160 Test[3124:369229] cccccc
2016-09-17 21:53:55.160 Test[3124:369229] dddddd
2016-09-17 21:53:55.160 Test[3124:369229] eeeeee
Program ended with exit code: 0