8-110. С какими из перечисленных веществ реагирует железо: хлор, сера, вода, серная кислота, гидроксид натрия, хлорид калия, сульфат меди(II)? Напишите уравнения возможных реакций, схематически обозначьте переход электронов.

Реакции железа с предложенными веществами:

• Железо реагирует с хлором (Cl₂).
  Реакция: $$ ext{Fe} + ext{Cl}_2 ightarrow ext{FeCl}_3 $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ ext{Fe}^0 - 3e^- ightarrow ext{Fe}^{+3} $$
  $$ 2 ext{Cl}^0 + 2e^- ightarrow 2 ext{Cl}^{-} $$
  
• Железо реагирует с серой (S).
  Реакция: $$ ext{Fe} + ext{S} ightarrow ext{FeS} $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ ext{Fe}^0 - 2e^- ightarrow ext{Fe}^{+2} $$
  $$ ext{S}^0 + 2e^- ightarrow ext{S}^{-2} $$
  
• Железо реагирует с водой (H₂O) при высокой температуре.
  Реакция: $$ 3 ext{Fe} + 4 ext{H}_2 ext{O} ightarrow ext{Fe}_3 ext{O}_4 + 4 ext{H}_2 $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ ext{Fe}^0 - 2e^- ightarrow ext{Fe}^{+2} $$
  $$ 2 ext{H}^{+1} + 2e^- ightarrow ext{H}_2^0 $$
  (Железо окисляется до степени окисления +2, а водород восстанавливается с +1 до 0)
• Железо реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) (разбавленной и концентрированной).
  С разбавленной серной кислотой:
  Реакция: $$ ext{Fe} + ext{H}_2 ext{SO}_4 ext{(разб.)} ightarrow ext{FeSO}_4 + ext{H}_2 $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ ext{Fe}^0 - 2e^- ightarrow ext{Fe}^{+2} $$
  $$ 2 ext{H}^{+1} + 2e^- ightarrow ext{H}_2^0 $$
  С концентрированной серной кислотой (при нагревании, пассивирует при комнатной температуре):
  Реакция: $$ 2 ext{Fe} + 6 ext{H}_2 ext{SO}_4 ext{(конц.)} ightarrow ext{Fe}_2( ext{SO}_4)_3 + 3 ext{SO}_2 + 6 ext{H}_2 ext{O} $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ 2 ext{Fe}^0 - 6e^- ightarrow 2 ext{Fe}^{+3} $$
  $$ ext{S}^{+6} + 2e^- ightarrow ext{S}^{+4} $$
  
• Железо реагирует с сульфатом меди(II) (CuSO₄).
  Реакция: $$ ext{Fe} + ext{CuSO}_4 ightarrow ext{FeSO}_4 + ext{Cu} $$
  Схематическое обозначение перехода электронов:
  $$ ext{Fe}^0 - 2e^- ightarrow ext{Fe}^{+2} $$
  $$ ext{Cu}^{+2} + 2e^- ightarrow ext{Cu}^0 $$
  

Вещества, с которыми железо НЕ реагирует:

• Гидроксид натрия (NaOH). Железо не реагирует с растворами щелочей.
• Хлорид калия (KCl). Железо не реагирует с солями щелочных металлов (если только нет других реагентов, способствующих реакции, например, окислителей).