【铁和氧化铜哪一个先跟硫酸反应】在化学实验中,常常会遇到多种物质与同一种试剂发生反应的情况。例如,铁(Fe)和氧化铜(CuO)同时放入稀硫酸(H₂SO₄)中时,哪一种物质会先与硫酸发生反应?这个问题涉及金属、金属氧化物与酸的反应顺序,需要从反应机制和化学性质的角度进行分析。
一、反应原理简析
1. 铁与硫酸的反应:
铁是一种活泼金属,能与稀硫酸发生置换反应,生成硫酸亚铁(FeSO₄)和氢气(H₂)。
反应式为:
$$
\text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow
$$
2. 氧化铜与硫酸的反应:
氧化铜是碱性氧化物,能与酸发生中和反应,生成硫酸铜(CuSO₄)和水。
反应式为:
$$
\text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O}
$$
二、反应顺序分析
在实际实验中,若铁和氧化铜同时加入稀硫酸中,铁会优先与硫酸反应。原因如下:
- 铁的金属活动性强于铜,因此铁更容易被氧化,也更易与酸反应。
- 氧化铜虽然可以与酸反应,但其反应类型为中和反应,而铁的反应为置换反应,前者在酸性环境中可能受到抑制。
- 在溶液中,如果铁首先与硫酸反应生成了氢气,可能会形成局部的还原环境,影响氧化铜的反应。
三、总结对比
| 物质 | 与硫酸反应类型 | 反应产物 | 是否产生气体 | 反应速率 | 与酸反应的优先级 |
| 铁(Fe) | 置换反应 | FeSO₄、H₂ | 是 | 快 | 先反应 |
| 氧化铜(CuO) | 中和反应 | CuSO₄、H₂O | 否 | 较慢 | 后反应 |
四、结论
综上所述,在铁和氧化铜同时与稀硫酸接触的情况下,铁会先与硫酸发生反应。这是因为铁的金属活动性更强,且其反应类型更为剧烈,导致其在反应顺序中占据优先地位。这一结论在实验室操作和教学中具有重要的参考价值。


