Серная кислота (H₂SO₄) — это сильная кислота, которая может реагировать с различными веществами. Рассмотрим каждое из указанных веществ и их возможные реакции с серной кислотой.
Железо (Fe):
Железо реагирует с разбавленной серной кислотой с образованием сульфата железа и водорода:
[
Fe + H₂SO₄ \rightarrow FeSO₄ + H₂↑
]
При взаимодействии с концентрированной серной кислотой образуется сульфат железа (III) и диоксид серы:
[
2Fe + 6H₂SO₄ \rightarrow 2Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O + 3SO₂↑
]
Алюминий (Al):
Алюминий также реагирует с разбавленной серной кислотой, образуя сульфат алюминия и водород:
[
2Al + 6H₂SO₄ \rightarrow 2Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
]
При реакции с концентрированной серной кислотой алюминий реагирует более активно:
[
2Al + 6H₂SO₄ \rightarrow 2Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
]
(обратите внимание, что водород выделяется, в то время как алюминий окисляется).
Кислород (O₂):
Кислород не реагирует с серной кислотой, так как это не восстановитель и не основное вещество.
Нитрат бария (Ba(NO₃)₂):
Нитрат бария не взаимодействует с серной кислотой, так как он является солевым веществом, которое не реагирует с кислотами в обычных условиях.
Карбонат калия (K₂CO₃):
Карбонат калия реагирует с серной кислотой с образованием сульфата калия, углекислого газа и воды:
[
K₂CO₃ + H₂SO₄ \rightarrow K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O
]
Оксид магния (MgO):
Оксид магния реагирует с серной кислотой, образуя сульфат магния и воду:
[
MgO + H₂SO₄ \rightarrow MgSO₄ + H₂O
]
Оксид фосфора (P₂O₅):
Оксид фосфора реагирует с серной кислотой, образуя серную соль (фосфат):
[
P₂O₅ + 3H₂SO₄ \rightarrow 2H₃PO₄ + 3SO₃
]
В данном случае образуется фосфорная кислота (H₃PO₄).
В итоге, вещества, с которыми реагирует серная кислота из предложенного перечня: железо, алюминий, карбонат калия, оксид магния и оксид фосфора.