【硫酸铜与铁反应】一、实验概述
硫酸铜（CuSO₄）与铁（Fe）在常温下可以发生化学反应，生成铜和硫酸亚铁。该反应属于典型的置换反应，铁作为还原剂将铜从其盐溶液中置换出来。此反应在工业上具有一定的应用价值，例如用于金属的表面处理或制备其他铜化合物。
二、反应原理
铁与硫酸铜溶液反应时，铁会将铜离子（Cu²⁺）还原为单质铜，同时自身被氧化为亚铁离子（Fe²⁺）。反应的化学方程式如下：
$$ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} $$
该反应的实质是铁将铜从其盐中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强。
三、实验现象
1. 颜色变化：蓝色的硫酸铜溶液逐渐变浅，最终变为浅绿色。
2. 固体析出：铁片表面覆盖一层红色的铜。
3. 质量变化：随着反应进行，铁片的质量减少，而析出的铜质量增加。
四、反应条件
- 温度：常温即可反应，无需加热。
- 浓度：浓度过高可能影响反应速率，但不会改变反应本质。
- 接触面积：铁片越粗糙，反应越快。
五、实验总结表
| 项目 | 内容 |
| 反应名称 | 硫酸铜与铁反应 |
| 化学方程式 | Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
| 反应类型 | 置换反应 |
| 反应条件 | 常温、液态反应 |
| 实验现象 | 溶液由蓝变绿，铁片表面析出红色铜 |
| 金属活动性顺序 | 铁 > 铜 |
| 应用领域 | 金属表面处理、制备铜单质 |
六、注意事项
- 实验过程中应佩戴防护手套和护目镜，避免接触化学品。
- 反应后废液需妥善处理，防止污染环境。
- 实验结束后及时清洗仪器，防止残留物腐蚀设备。
通过本实验，可以直观地理解金属活动性顺序及其在化学反应中的应用，同时也加深了对置换反应的认识。
