H2SO4 с какой группой входит в реакцию: а) Zn, NaOH, HCl. б) K, BaO, NaOH. в) Hg, K2O, KOH.

Правильный ответ: б) K, BaO, NaOH.

Разберём по порядку, почему именно эта группа подходит, а две другие — нет.

Что вообще делает H₂SO₄ как кислота

Серная кислота как типичная сильная кислота:

• реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода → образуется соль и выделяется водород;

• реагирует с основными оксидами → образуется соль и вода;

• реагирует с щелочами (основаниями) → реакция нейтрализации, соль и вода;

• обычно не реагирует с другими сильными кислотами типа HCl в школьном курсе (без углублённых случаев).

Теперь смотрим на каждую группу.

Группа а) Zn, NaOH, HCl

Проверим по пунктам:

1. Zn + H₂SO₄
   Цинк активнее водорода, значит, реакция идёт:

   $$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$$

2. NaOH + H₂SO₄
   Щёлочь + кислота → нейтрализация:

   $$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$$

3. HCl + H₂SO₄
   Здесь кислота + кислота. В рамках обычного школьного курса реакции не пишут, т.к. это две сильные кислоты в водном растворе, обмена между ними не происходит.

? Итого: с двумя веществами (Zn и NaOH) реагирует, а с HCl — нет. Значит, вся группа а) не подходит.

Группа б) K, BaO, NaOH

1. K + H₂SO₄
   Калий — очень активный металл, сильно левее водорода в ряду активности. Реакция идёт бурно:

   $$2K + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2\uparrow$$

2. BaO + H₂SO₄
   Оксид бария — основный оксид. Основный оксид + кислота:

   $$BaO + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + H_2O$$

3. NaOH + H₂SO₄
   Уже было выше: нейтрализация:

   $$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$$

? Здесь со всеми тремя веществами (металл K, основный оксид BaO и щёлочь NaOH) серная кислота вступает в реакцию.
Поэтому группа б) — верная.

Группа в) Hg, K₂O, KOH

1. Hg + H₂SO₄
   Ртуть стоит в ряду активности правее водорода, поэтому с разбавленной серной кислотой в рамках базового курса считается, что реакция не идёт. (С концентрированной H₂SO₄ возможна окислительно-восстановительная реакция, но это обычно отдельная тема, и в таких тестах её не имеют в виду.)

2. K₂O + H₂SO₄
   Оксид калия — типичный основный оксид:

   $$K_2O + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O$$

3. KOH + H₂SO₄
   Щёлочь:

   $$2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$$

? Здесь реакции идут с K₂O и KOH, но не с Hg (по школьной логике). Значит, группа в) тоже не подходит.

Итог

Серная кислота (H₂SO₄) одновременно реагирует со всеми веществами из группы б):
K, BaO, NaOH — это активный металл, основный оксид и щёлочь, все классические партнёры кислоты.