氯化铁和铜反应——用途、步骤和原理

虽然铜在金属活动性顺序中比铁更活跃，但在某些情况下，铜仍然可以与氯化铁溶液反应。

当将铜丝放入氯化铁溶液中时，会发生以下反应：

Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2

反应现象：溶液由黄色变成蓝色（FeCl₂的浅绿色被掩盖）。

这个反应通常用于制作印刷电路板。

这一矛盾现象是因为氯化铁中的铁元素处于+3价态。三价铁离子具有强氧化性，倾向于将铜离子氧化为+2价亚铁离子。这个氧化还原反应本质上是一个电子转移过程。铜原子失去电子被氧化成Cu2+离子，而Fe3+离子得到电子被还原成Fe2+离子。

为了更深入地理解这个过程，我们可以使用电化学原理。当铜放入FeCl3溶液中时，形成了原电池。

负极（铜）： Cu → Cu2+ + 2e-

正极（铁）： 2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+

电池反应方程式：2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+

反应的平衡常数非常大（K = 3.16 × 10-14），表明反应非常彻底。

虽然传统意义上铜不能置换铁，但由于氯化铁中三价铁离子的强氧化性，铜仍能与氯化铁溶液发生氧化还原反应，导致铜的“溶解”。