Разберем реакцию разбавленной и концентрированной серной кислоты (H₂SO₄) с предложенными веществами.
С разбавленной серной кислотой:
- Na₂O (оксид натрия): Реакция будет идти с образованием натрийсульфата: \[ Na_2O + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O \]
- CaCO₃ (карбонат кальция): Происходит реакция нейтрализации с образованием карбоната кальция, с выделением углекислого газа: \[ CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + CO_2\uparrow + H_2O \]
- KOH (гидроксид калия): Здесь происходит реакция нейтрализации: \[ KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O \]
С концентрированной серной кислотой:
- Na₂O: Реакция также происходит, как и с разбавленной: \[ Na_2O + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O \]
- CaCO₃: Концентрированная серная кислота также реагирует с карбонатом кальция, однако выделение CO₂ будет менее заметным: \[ CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow \]
- KOH: Реакция нейтрализации: \[ KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O \]
Теперь рассмотрим вторую группу веществ:
- NaNO₃ (нитрат натрия): Работает как соли, не реагирует с H₂SO₄ при обычных условиях.
- SO₃ (ангидрид серной кислоты): Реагирует с H₂SO₄, образуя пиросерную кислоту: \[ H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7 \]
- KBr (бромид калия): Не проявляет значительных реакций с серной кислотой.
Третья группа:
- CO₂: Реагирует с разбавленной серной кислотой (выделение соли и воды): \[ CO_2 + H_2SO_4 \rightarrow H_2CO_3 \]
- CO (угарный газ): Не взаимодействует.
- NO (оксид азота): При взаимодействии с H₂SO₄ может образовываться нитрат: \[ 2 NO + 2 H_2SO_4 \rightarrow 2 HNO_3 + SO_2 + 2 H_2O \]
Четвертая группа:
- Cu (медь): Концентрированная H₂SO₄ окисляет медь: \[ Cu + 2 H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2 H_2O + SO_2\uparrow \]
- Fe₂O₃ и FeO (оксиды железа): Оба взаимодействуют с H₂SO₄, образуя сульфаты и воду: \[ Fe_2O_3 + 3 H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3 H_2O \] \[ FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O \]
В результате, разбавленная и концентрированная серная кислота проявляет разнообразные реакции с указанными веществами, в зависимости от их химической природы.