4. Железо может взаимодействовать с каждым из двух веществ: 1) бромом и гидроксидом магния 2) водой и сульфатом кальция 3) соляной кислотой и кислородом 4) хлоридом цинка и серной кислотой

Железо (Fe) — это активный металл, который взаимодействует с:

• Неметаллами (кроме инертных газов) при нагревании. Например, с кислородом, галогенами.
• Растворами кислот (кроме очень слабых, например, азотной кислоты, с которой железо пассивируется).
• Растворами солей, если железо стоит в электрохимическом ряду напряжений левее металла, входящего в состав соли.

Рассмотрим варианты:

• 1) бром (Br₂) и гидроксид магния (Mg(OH)₂):
• Fe + Br₂ → FeBr₃ (взаимодействие с бромом при нагревании).
• Fe + Mg(OH)₂ — не реагирует, так как магний стоит левее железа в ряду напряжений, и железо не может вытеснить магний из его гидроксида.

• 2) вода (H₂O) и сульфат кальция (CaSO₄):
• Fe + H₂O — при обычных условиях реакция не идет. При высокой температуре (красно-горячее железо) возможно взаимодействие с образованием оксида железа(II,III) (Fe₃O₄) и водорода.
• Fe + CaSO₄ — не реагирует, так как кальций стоит левее железа.

• 3) соляная кислота (HCl) и кислород (O₂):
• Fe + HCl → FeCl₂ + H₂ (железо реагирует с разбавленными кислотами, кроме азотной).
• Fe + O₂ → Fe₃O₄ (при нагревании) или Fe₂O₃ (при очень высокой температуре). Железо может реагировать с кислородом.

• 4) хлорид цинка (ZnCl₂) и серная кислота (H₂SO₄):
• Fe + ZnCl₂ — не реагирует, так как цинк стоит левее железа в ряду напряжений.
• Fe + H₂SO₄ (разб.) → FeSO₄ + H₂ (железо реагирует с разбавленной серной кислотой).

Таким образом, только в варианте 3) железо взаимодействует с обоими веществами (соляной кислотой и кислородом).

Ответ: 3