铁和硫酸铜的反应是置换反应。
化学方程式为：Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu。
在反应中，铁的原子将取代硫酸铜分子中的铜原子，生成硫酸亚铁和纯铜。这是因为铁比铜更活泼，它可以从硫酸铜中夺取硫酸根离子，而将自身释放出来。这种反应也可以用来检测铜的存在，因为反应过程会有铜离子颜色的变化。
置换反应是一种常见的化学反应类型，其特点是原子或离子之间的置换。这种反应可以分为两类：单置换反应和双置换反应。单置换反应是指一个原子或离子取代了一个分子中的另一个原子或离子。例如，当铁和铜离子发生反应时（Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu），铁离子离开它们原来所在的分子并取代了铜离子的位置。单置换反应也被称为离子交换反应。
双置换反应是指两个分子中的原子或离子之间的置换。例如，当氯化钠和硝酸银反应时（AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3），氯离子和硝酸银中的银离子互相置换位置，形成氯化银沉淀和硝酸钠。置换反应是常见的化学反应类型，应用广泛。在金属冶炼过程中，置换反应可用于从矿物中提取金属。
置换反应在化学中常见的应用
1、金属冶炼：置换反应常用于从矿石中提取金属。例如，焙烧铜矿石时，通过将铜矿石与氧气反应，铜离子被氧化成氧化物，而铁离子则被还原成金属铁。
2、药物合成：在有机合成中，置换反应被广泛应用于制备不同种类的有机分子。例如，草酸和胺类化合物的反应可生成相应的酰胺。还有许多其他类型的置换反应，如瑞吉奎反应、斯旺逊反应等，用于合成复杂的有机分子。
3、阳离子交换树脂：置换反应在离子交换树脂的制备中得到广泛应用。离子交换树脂具有固定的功能基团，可以与水溶液中的离子发生置换反应。这种技术常用于水处理、离子分离和纯化等领域。
4、电池反应：在某些类型的电池中，如锌-空气电池，置换反应用于产生电能。这种电池中，锌离子通过氧气还原成氧化锌，并释放出电子以供外部电路使用。
5、金属防腐蚀：置换反应可以用于金属的防腐蚀。例如，通过让铁与锌发生置换反应，将锌涂层覆盖在铁上，可以形成锌层来保护铁免受氧气和水的腐蚀。