【硫酸铜溶液与铁钉的反应】在化学实验中，硫酸铜溶液与铁钉的反应是一个经典的置换反应案例。该实验不仅直观地展示了金属活动性顺序的应用，还能够观察到明显的颜色变化和物质生成现象。通过此实验，可以加深对金属与盐溶液反应规律的理解。
一、实验原理
硫酸铜（CuSO₄）是一种常见的蓝色盐类化合物，其溶液呈蓝色。当铁钉（Fe）放入硫酸铜溶液中时，会发生如下化学反应：
$$
\text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}
$$
在这个反应中，铁（Fe）作为还原剂，将铜（Cu²⁺）从其盐中置换出来，生成硫酸亚铁（FeSO₄）和单质铜。由于铁的金属活动性比铜强，因此能够发生此置换反应。
二、实验现象
1. 颜色变化：硫酸铜溶液原本为蓝色，随着反应进行，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色，这是因为生成了硫酸亚铁。
2. 铁钉表面变化：铁钉表面会附着一层红色的铜，这是铜单质的沉积。
3. 沉淀物形成：部分未反应的铁可能以固体形式沉于容器底部。
三、实验总结
| 实验内容 | 描述 |
| 反应物 | 硫酸铜溶液（CuSO₄）、铁钉（Fe） |
| 反应类型 | 置换反应 |
| 化学方程式 | Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
| 溶液颜色变化 | 蓝色 → 浅绿色 |
| 铁钉变化 | 表面析出红色铜 |
| 产物 | 硫酸亚铁（FeSO₄）、铜（Cu） |
| 实验结论 | 铁的金属活动性大于铜，能将铜从其盐溶液中置换出来 |
四、注意事项
- 实验过程中应佩戴防护手套和护目镜，避免接触皮肤或眼睛。
- 实验结束后，应妥善处理废液，不可随意倾倒。
- 铁钉需打磨干净，以确保反应顺利进行。
通过本实验，学生不仅能掌握金属与盐溶液反应的基本规律，还能增强动手能力和观察能力，进一步理解化学反应的本质。
