满是铁锈的铁钉泡在稀醋酸中，为何在铁锈未除去到能看见铁的情况下与铁反应生成气泡? 第1页

（20210720补充修改）

稀醋酸与铁反应放出氢气的反应速率很慢，常温下10%左右的稀醋酸与铁反应，几乎看不到氢气逸出，与锌或者镁反应，才能明显看到氢气逸出的现象。

视频中气泡明显，如果不是醋酸浓度较高（30%左右），很可能逸出的气体并非氢气，而是以CO2为主要成分，铁锈的成分并非完全是三氧化二铁（Fe2O3），或者水合三氧化二铁（Fe2O3·xH2O），很多铁锈中都含有二价铁的碳酸盐甚至碱式碳酸盐，天然的菱铁矿就是碳酸亚铁（FeCO3），这些碳酸盐或者碱式碳酸盐遇到稀醋酸，会明显有CO2逸出，可用澄清石灰水检验一下放出的气体。

可从中学化学的角度简要分析铁锈的形成，钢铁的电化学腐蚀虽然以吸氧腐蚀为主，但析氢腐蚀也是存在的，特别是在空气中CO2含量较高的情况下，吸氧腐蚀产生的铁锈主要是一水合三氧化二铁Fe2O3·H2O，或者写作FeO(OH)，而在CO2参与下的析氢腐蚀，产生的铁锈经常含有FeCO3等，先看吸氧腐蚀铁锈形成的基本原理：

负极：

正极：

生成的二价铁离子与氢氧根离子进一步反应，即生成铁锈：

但实际最后一步反应接近：

生成的FeO(OH)或者写作Fe2O3·H2O就是铁锈的主要成分。

而在析氢腐蚀的情况下，铁锈的形成过程则可能有所不同：

空气中的CO2溶于水导致水溶液中H+含量增加：

负极：

正极：

二价铁离子与碳酸氢根离子在水溶液中达到一定浓度时，就会生成FeCO3沉淀析出（不是双水解反应，三价铁离子与碳酸氢根离子才发生双水解反应）：

此反应类似碳酸氢钙的分解反应： ，只是低浓度的H2CO3不一定转化为CO2逸出。因此析氢腐蚀会导致铁锈中含有FeCO3。

实际上，铁锈的形成反应比上述简单解释要复杂得多，但铁锈中经常含有二价铁的碳酸盐甚至碱式碳酸盐是肯定的实验事实。

另外顺便说一下，在没有氯离子存在的情况下，稀醋酸常温下几乎不与铝反应，即使事先除去铝表面的氧化膜，也几乎不见反应，甚至在没有氯离子存在的情况下，铝与冷的稀硫酸都几乎不发生反应。