氧化铜先与盐酸反应还是铜先与盐酸反应？

Question

如题所述

Answer 1

氧化铜先与盐酸反应。

1、根据初中实验：在氧化铜和铁的混合物中加入足量的稀盐酸，最后的剩余物中有铜。由此可以证明氧化铜先与盐酸反应。
CuO + 2H + = Cu2+ + H2O
Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+

2、因为盐酸与氧化铜发生非氧化还原反应，无化合价变化，铁发生氧化还原反应，化合价变化，所以盐酸与氧化铜是氯离子与铜离子发生反应，而后氢离子与氧原子反应，而铁伴随化合价变化，故较慢。

3、通过计算ΔG得到结果，ΔG更小的先反应。
第一种：
　　　　2H+ +Fe===Fe2+ +H2↑
　　　　EΘ=0-φ（Fe/Fe2+）=0.4402V
　　　　ΔG=-nEF=-2/mol*0.4402V*9.65*10^4C =-85.0kJ/mol
第二种：
　　　　CuO+2H+====H2O+Cu2+（aq）
　　　　ΔG=ΔGΘ（H2O）-ΔGΘ(Cu2+(aq))-ΔGΘ(CuO)=-41.9kJ/mol
所以结论是先和铁反应。

4、CuO + 2H + = Cu2+ + H2O
Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+
第一步是路易斯酸和路易斯碱的反应,路易斯酸碱反应速率最快,先达到平衡所以优先 ,然后才是氧化还原反应
由于Cu2+/Cu和H+/H2的电极电位的差异使得铁粉先置换出铜
所以这个时候的总反应方程式是
CuO+2HCl+Fe=FeCl2+Cu+H2O
离子方程式是
CuO + 2H+ + Fe =Fe2+ + Cu +H2O
只有当氧化铜反应完全且还有盐酸过量时
盐酸才开始和铁粉直接生成氢气
所以是氧化铜先反应
可以简单记住酸碱反应快于氧化还原,因为这里的CuO是碱性氧化物,可以看成是一个碱,而Fe到底先和Cu2+反应还是先和H+反应这个牵涉到金属的活动顺序置换的话,越不活泼的越先置换出来,根据活动顺序Cu没有H2活泼所以先置换铜。