铁与硫酸铜的反应式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。铁与硫酸铜反应的现象是:铁层的表面析出红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,最后变成棕色。
化学原理:硫酸铜溶液为蓝色并且呈弱酸性,所以首先铁被腐蚀,现生成二价铁离子,二价铁离子溶液为浅绿色,所以溶液由蓝色变为浅绿色。同时由于铁的金属活泼性比铜强,所以发生了置换反应,溶液中的铜离子被置换还原成铜,铜为红色,所以铁的表面有红色物质析出。随后,溶液中的二价铁离子不稳定,会继续被氧化成三价铁离子,三价铁离子溶液呈现棕色,所以溶液由浅绿色变为棕色。
干燥无水的硫酸铜为白色或灰白色粉末,容易吸收空气中的水分子,生成蓝色的五水硫酸铜,五水硫酸铜俗称胆矾,胆矾因为有吸水变色的特性,所以经常被用来测试气体中的水分。
化学特性:1、硫酸铜溶液中的铜离子容易与碱性物质发生反应,生成氢氧化铜沉淀。2、硫酸铜溶液容易与活泼的金属发生置换反应,生成红色的单质铜。3、在化学电池中,硫酸铜还经常被用作电解液,通常作为阳极溶液。例如,在铜—铁原电池中,硫酸铜溶液中的铜离子从铁中吸收电子,形成金属铜。
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