铁与稀硫酸的化学反应
铁与稀硫酸发生的是一种典型的金属与酸之间的置换反应。其化学反应方程式为：Fe + H₂SO₄(稀) = FeSO₄ + H₂↑。在这个反应中，固态的铁单质（Fe）与稀硫酸（H₂SO₄）的水溶液接触，铁原子失去电子被氧化，而硫酸中的氢离子（H⁺）得到电子被还原。反应生成硫酸亚铁（FeSO₄）溶液，并释放出无色无味的氢气（H₂）气体，可以观察到铁表面产生大量气泡，溶液颜色由无色逐渐变为浅绿色（Fe²⁺的颜色）。此反应是实验室制取氢气的常用方法之一，但需注意必须使用稀硫酸，因为浓硫酸在常温下会使铁发生钝化，阻止反应的进一步进行。
反应的离子方程式及其意义
为了更本质地揭示该反应的实质，我们通常使用离子反应方程式来表示。稀硫酸在溶液中完全电离为氢离子和硫酸根离子，因此，铁与稀硫酸反应的离子方程式为：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑。这个方程式清晰地表明，反应的实质是铁原子与溶液中的氢离子发生电子转移。铁原子失去两个电子变成亚铁离子（Fe²⁺）进入溶液，而两个氢离子各获得一个电子，结合成氢气分子。离子方程式去除了未参与反应的“旁观离子”（此反应中是SO₄²⁻），更能聚焦于实际发生变化的微粒，是分析溶液中化学反应的核心工具。
反应特点与应用注意事项
该反应属于氧化还原反应，也是放热反应。在应用上，它不仅是基础化学教学中的重要范例，也在工业上用于钢铁表面的酸洗除锈（主要去除铁的氧化物）。然而，在实际操作中需要注意安全，因为氢气易燃易爆，实验应在通风良好的环境下进行并远离明火。此外，反应生成的硫酸亚铁是一种重要的化工原料和饲料添加剂。理解这个简单的反应方程式与离子方程式，是进一步学习金属活动性顺序、氧化还原理论以及电化学知识的重要基础。