Серная кислота (H₂SO₄) является сильной кислотой и может вступать в различные реакции с другими веществами. Рассмотрим каждое предложенное соединение:
1) Железо (Fe):
Серная кислота реагирует с железом, особенно если это разбавленная кислота, в результате реакции образуется сульфат железа(II) и выделяется водород:
[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow ]
Если использовать концентрированную серную кислоту, реакция будет другой, так как концентрированная кислота ведет себя как окислитель, и основным продуктом будет сульфат железа(III), а также могут выделяться диоксид серы, вода и другие продукты в зависимости от условий.
2) Гидроксид цинка (Zn(OH)₂):
Гидроксид цинка является амфотерным соединением, и он реагирует с кислотами, в том числе с серной кислотой, образуя сульфат цинка и воду:
[ \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ]
3) Нитрат бария (Ba(NO₃)₂):
Серная кислота может вступать в реакцию с нитратом бария, в результате чего образуется нерастворимый сульфат бария и азотная кислота:
[ \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HNO}_3 ]
Эта реакция часто используется для качественного определения ионов бария из-за образования белого осадка сульфата бария.
4) Оксид меди (CuO):
Оксид меди реагирует с серной кислотой, образуя сульфат меди(II) и воду:
[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]
Эта реакция также используется для получения раствора сульфата меди, который имеет характерный голубой цвет.
Таким образом, серная кислота может реагировать с каждым из предложенных соединений, образуя различные продукты в зависимости от природы реагента.