Раствор серной кислоты ( H_2SO_4 ) является сильной кислотой и может взаимодействовать с различными типами веществ, включая основные оксиды, металлы, основания, соли. Поэтому для того, чтобы ответить на вопрос о том, с какой группой веществ серная кислота может взаимодействовать, нам необходимо рассмотреть химическую активность и свойства каждого из предложенных веществ в группах.
Группа (MgO, CO2, NaCl, Fe(OH)3):
- MgO (оксид магния) — основный оксид, реагирует с серной кислотой с образованием сульфата магния и воды: ( MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O ).
- CO2 (углекислый газ) — не реагирует напрямую с серной кислотой.
- NaCl (хлорид натрия) — как соль стойка к действию серной кислоты при обычных условиях.
- Fe(OH)3 (гидроксид железа(III)) — реагирует с серной кислотой, образуя сульфат железа(III) и воду: ( Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O ).
Группа (CuO, Fe, HNO3, NaOH):
- CuO (оксид меди(II)) — реагирует с серной кислотой, образуя сульфат меди(II) и воду: ( CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O ).
- Fe (железо) — активный металл, реагирует с разбавленной серной кислотой с выделением водорода: ( Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 ).
- HNO3 (азотная кислота) — как кислота, не взаимодействует с серной кислотой, вместо этого может происходить образование смеси кислот.
- NaOH (гидроксид натрия) — сильное основание, взаимодействует с серной кислотой с образованием сульфата натрия и воды: ( 2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O ).
Группа (NaOH, ZnO, Cu, Na2CO3):
- NaOH (гидроксид натрия) — сильное основание, взаимодействует с серной кислотой.
- ZnO (оксид цинка) — основный оксид, реагирует с серной кислотой.
- Cu (медь) — не реагирует с серной кислотой при нормальных условиях (только с концентрированной при нагревании).
- Na2CO3 (карбонат натрия) — реагирует с серной кислотой с выделением углекислого газа, воды и образованием сульфата натрия.
Группа (Mg(OH)2, BaCl2, FeO, Zn):
- Mg(OH)2 (гидроксид магния) — реагирует с серной кислотой.
- BaCl2 (хлорид бария) — реагирует с серной кислотой, образуя нерастворимый сульфат бария и хлорид водорода.
- FeO (оксид железа(II)) — реагирует с серной кислотой.
- Zn (цинк) — активный металл, реагирует с разбавленной серной кислотой, выделяя водород.
Исходя из анализа, видно, что серная кислота может взаимодействовать со всеми веществами из группы 3 (NaOH, ZnO, Cu, Na2CO3), так как даже медь ( Cu ) может взаимодействовать с концентрированной серной кислотой при нагревании.