Решение:
Железо (Fe) — активный металл. Оно может вступать в реакции:
- с кислородом воздуха (образуя оксиды);
- с растворами солей, если металл стоит в ряду активности левее металла, входящего в состав соли;
- с водой (при высоких температурах).
Рассмотрим предложенные варианты:
- Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Железо вытесняет медь из раствора ее соли, так как стоит левее меди в ряду активности. Fe + O2 → 2Fe2O3 (или другие оксиды в зависимости от условий). Железо реагирует с кислородом. Этот вариант подходит.
- Fe + S → FeS (при нагревании). Железо реагирует с серой. Na2SiO3 — соль. Железо не вытеснит натрий из его соли. Этот вариант не подходит.
- MgCl2 — соль. Железо не вытеснит магний из его соли. Fe + H2O → (при высоких температурах). Железо реагирует с водой при нагревании. Этот вариант не полностью подходит.
- Na2SO4 — соль. Железо не вытеснит натрий. Hg(NO3)2 — соль. Железо вытеснит ртуть. Но в варианте два вещества, а железо реагирует только со вторым. Этот вариант не подходит.
Ответ: 1) CuSO4 и О2