H2SO4 концентрир. проявл. сильные окислит. св-ва. 1. С металлами: Fe + H2SO4к =; Al + H2SO4к =; Cr + H2SO4к =

Question

Реши задание на изображении

Расшифровка фото нейросетью:
На фото рукописный конспект по химии.
+6
$H_2SO_4$ концентрир. проявл. сильные окислит. св-ва
$$
S^{-2}\quad S^{0}\quad S^{+4}\quad S^{+6}
$$
[Рисунок: схема со степенями окисления серы и зелёной кривой с вершиной у $SO_2$; видны подписи $Li$, $H_2S$, $SO_2$, $Cu$, $Ag$; часть средних подписей перекрыта цветными пометками; $H_2S$ обведена рамкой.]

1. С металлами
$Fe+H_2SO_{4\,к}=$, сверху стоит $t$
$Al+H_2SO_{4\,к}=$, сверху стоит $t$
$Cr+H_2SO_{4\,к}=$, сверху стоит $t$
$Mg+H_2SO_4=$
$K+H_2SO_{4\,к}=$
$Cu+H_2SO_{4\,к}=$
$Ag+H_2SO_{4\,к}=$
Au, Pt не реагируют

2. С оксидами металлов
$ZnO+H_2SO_4=$ конц
$Cu_2O+H_2SO_{4\,к}=$
$CuO+H_2SO_{4\,к}=$
$FeO+H_2SO_{4\,к}=$
$Fe_2O_3+H_2SO_{4\,к}$

Answer

Кратко: концентрированная $H_2SO_4$ — сильный окислитель за счёт серы в степени $+6$. Чем активнее металл, тем сильнее восстанавливается сера:

$K, Mg, Al$ — до $H_2S$ ($S^{-2}$);

$Fe, Cr$ — до $S^0$;

$Cu, Ag$ — до $SO_2$ ($S^{+4}$).

При этом $Fe, Al, Cr$ холодной концентрированной кислотой пассивируются, поэтому нужен нагрев. $Au, Pt$ не реагируют.

1. С металлами

Активные металлы:
$$
\begin{aligned}
8K+5H_2SO_4&\to 4K_2SO_4+H_2S\uparrow+4H_2O,\
4Mg+5H_2SO_4&\to 4MgSO_4+H_2S\uparrow+4H_2O,\
8Al+15H_2SO_4&\xrightarrow{t}4Al_2(SO_4)_3+3H_2S\uparrow+12H_2O.
\end{aligned}
$$

Металлы средней активности:
$$
\begin{aligned}
2Fe+4H_2SO_4&\xrightarrow{t}Fe_2(SO_4)_3+S\downarrow+4H_2O,\
2Cr+4H_2SO_4&\xrightarrow{t}Cr_2(SO_4)_3+S\downarrow+4H_2O.
\end{aligned}
$$

Малоактивные металлы:
$$
\begin{aligned}
Cu+2H_2SO_4&\to CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O,\
2Ag+2H_2SO_4&\to Ag_2SO_4+SO_2\uparrow+2H_2O.
\end{aligned}
$$
$Cu$ и $Ag$ реагируют с концентрированной $H_2SO_4$ при нагревании.

2. С оксидами металлов

$$
\begin{aligned}
ZnO+H_2SO_4&\to ZnSO_4+H_2O,\
Cu_2O+3H_2SO_4&\to 2CuSO_4+SO_2\uparrow+3H_2O,\
CuO+H_2SO_4&\to CuSO_4+H_2O,\
2FeO+4H_2SO_4&\to Fe_2(SO_4)_3+SO_2\uparrow+4H_2O,\
Fe_2O_3+3H_2SO_4&\to Fe_2(SO_4)_3+3H_2O.
\end{aligned}
$$

Как это понимать. В $H_2SO_4$ сера находится в высшей степени окисления $+6$, поэтому она может только принимать электроны. Металл отдаёт электроны и окисляется. Чем активнее металл, тем больше электронов он отдаёт и тем сильнее восстанавливается сера: до $H_2S$, затем до $S$, затем до $SO_2$.

Проверка по электронному балансу, например для алюминия:
$$
Al^0-3e^- \to Al^{+3},\qquad S^{+6}+8e^- \to S^{-2}.
$$
НОК электронов $24$, поэтому нужно $8Al$ и $3$ атома серы, которые восстановятся до $H_2S$. Отсюда и коэффициенты $8$ и $15$.

Для оксидов: если металл уже в высокой степени окисления — $Zn^{+2}$, $Cu^{+2}$, $Fe^{+3}$ — идёт обычная реакция обмена с образованием сульфата и воды. Если степень ниже — $Cu^{+1}$ в $Cu_2O$, $Fe^{+2}$ в $FeO$ — концентрированная кислота окисляет металл, а сама восстанавливается до $SO_2$.

Небольшое уточнение: в строке $Mg+H_2SO_4$ у тебя не дописано «к». Если там разбавленная кислота, то:
$$
Mg+H_2SO_4\to MgSO_4+H_2\uparrow.
$$