15. С какими из перечисленных веществ вступит в реакцию серная кислота: Ba(OH)2, Fe2O3, Al2O3, CO2, SiO2, PbO, H3PO4, Cu, Fe, H2O? Составьте уравнения реакций.

Решение:

Серная кислота (H₂SO₄) — сильная кислота, может реагировать с:

• Основаниями (нейтрализация, соль + вода).
• Основными оксидами (соль + вода).
• Амфотерными оксидами (соль + вода).
• Некоторыми солями (если образуется нерастворимое или малорастворимое вещество).
• Некоторыми металлами (вытесняя водород, если металл стоит в ряду активности до водорода; концентрированная H₂SO₄ пассивирует Fe, Al).
• Некоторыми неметаллами (концентрированная H₂SO₄).
• Водой (при разбавлении).

Рассмотрим каждое вещество:

• Ba(OH)₂ (гидроксид бария) — основание.
• Fe₂O₃ (оксид железа(III)) — основной оксид.
• Al₂O₃ (оксид алюминия) — амфотерный оксид.
• CO₂ (углекислый газ) — кислотный оксид, не реагирует с H₂SO₄.
• SiO₂ (кремния диоксид) — кислотный оксид, не реагирует с H₂SO₄.
• PbO (оксид свинца(II)) — основной оксид.
• H₃PO₄ (фосфорная кислота) — сильная кислота, не реагирует с H₂SO₄.
• Cu (медь) — неактивный металл, не реагирует с разбавленной H₂SO₄. С концентрированной — реагирует.
• Fe (железо) — активный металл, реагирует с разбавленной H₂SO₄. С концентрированной H₂SO₄ пассивируется.
• H₂O (вода) — H₂SO₄ гигроскопична, реагирует с водой при разбавлении (экзотермический процесс).

Уравнения реакций:

• H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2H₂O
• 3H₂SO₄ + Fe₂O₃ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
• 3H₂SO₄ + Al₂O₃ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O
• 2H₂SO₄ (разб.) + Fe → FeSO₄ + H₂↑
• H₂SO₄ (конц.) + Cu → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
• H₂SO₄ (конц.) + Fe → (пассивация)
• H₂SO₄ + H₂O → H₂SO₄ (разб.)

Ответ: Серная кислота вступит в реакцию с Ba(OH)₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, PbO, Fe (разбавленная), Cu (концентрированная), H₂O (при разбавлении).