【铜和硫酸铁的反应化学方程式】在化学实验和工业生产中，金属与盐溶液之间的反应是常见的现象。其中，铜与硫酸铁（Fe₂(SO₄)₃）的反应是一个典型的置换反应，涉及氧化还原过程。本文将对这一反应进行总结，并以表格形式展示其化学方程式及相关信息。
一、反应概述
铜（Cu）是一种较不活泼的金属，在标准条件下不能直接与稀硫酸发生反应。然而，当它与硫酸铁（Fe₂(SO₄)₃）溶液接触时，会发生置换反应。这是因为铜的金属活动性比铁强，能够将铁从其盐溶液中置换出来。
该反应属于氧化还原反应，其中铜被氧化为Cu²⁺，而Fe³⁺被还原为Fe²⁺。
二、反应原理
根据金属活动性顺序表，铜位于铁之后，因此不能直接与硫酸亚铁（FeSO₄）反应。但硫酸铁中含有Fe³⁺，具有较强的氧化性，可以将铜氧化为Cu²⁺，同时自身被还原为Fe²⁺。
反应过程中，铜表面会逐渐溶解，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，表明Fe³⁺被还原为Fe²⁺。
三、化学方程式
反应式：
$$
2\text{Fe}^{3+} + \text{Cu} \rightarrow 2\text{Fe}^{2+} + \text{Cu}^{2+}
$$
完整离子方程式：
$$
2\text{Fe}^{3+} + \text{Cu} \rightarrow 2\text{Fe}^{2+} + \text{Cu}^{2+}
$$
对应的分子式：
$$
\text{Cu} + \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow \text{CuSO}_4 + 2\text{FeSO}_4
$$
四、反应特点总结
| 项目 | 内容 |
| 反应类型 | 置换反应 / 氧化还原反应 |
| 反应物 | 铜（Cu）、硫酸铁（Fe₂(SO₄)₃） |
| 生成物 | 硫酸铜（CuSO₄）、硫酸亚铁（FeSO₄） |
| 反应条件 | 常温下即可进行，无需加热 |
| 现象 | 铜溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 |
| 氧化剂 | Fe³⁺ |
| 还原剂 | Cu |
| 金属活动性顺序 | 铜 > 铁（Fe） |
五、应用与注意事项
该反应在工业上可用于回收金属或制备特定的硫酸盐。在实验室中，常用于验证金属的活动性强弱。
需要注意的是，该反应仅适用于含有Fe³⁺的溶液，如硫酸铁溶液。若使用FeSO₄（硫酸亚铁），则不会发生反应，因为Fe²⁺不具备足够的氧化性来氧化铜。
通过以上分析可以看出，铜与硫酸铁的反应不仅体现了金属的活动性差异，也展示了氧化还原反应的基本规律。理解这一反应对于掌握金属与盐溶液的相互作用具有重要意义。
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