为什么铁钉和稀硫酸不反应？！？ 第1页

（20220223补充修改）

第一个原因（可能是主要原因）：氯离子的影响

氯离子能活化金属表面，因为氯离子体积小，容易侵入金属及其表面氧化物的晶格，氯离子还有较强的配位能力，能络合反应后生成的金属离子，进一步推动反应进行，硫酸根离子则基本没有这些能力。

金属铝和金属铁与冷的稀硫酸反应都很慢，加热后反应才明显进行。金属铝与20%左右的冷稀硫酸几乎不反应，放置一天也不见明显反应，即使事先除去铝表面的氧化膜，也少见反应，但金属铝即使不除去氧化膜，与10%左右的冷稀盐酸一起放置一段时间，就会发生较为剧烈的反应。

即使是金属锌，与稀盐酸反应也比与稀硫酸反应要剧烈一些，实验室制取氢气比较快速的方法是：用锌与6mol/L（体积比约1:1，即1体积市售37%浓盐酸加1体积水稀释）稀盐酸反应，并在稀盐酸中加入少量氯化铜或者硫酸铜（形成铜锌原电池可进一步加速反应），这一反应在250ml启普发生器中进行，很适用于中学化学课堂演示，反应剧烈，氢气流量大，验纯点燃后可见数厘米高的明显火焰。

第二个原因：硫酸的第二级电离不完全

硫酸在稀水溶液中，第一级电离完全，但第二级电离并不完全：

第二级电离的平衡常数在 数量级，与磷酸或者亚硫酸的第一级电离基本相当，只相当于中强酸，中学化学认为硫酸两级电离都完全，实际是不准确的。

2mol/L稀硫酸（体积比约1:8）的氢离子浓度，实际上明显低于4mol/L稀盐酸（体积比约1:2），按照中学化学标准“氢离子浓度相同”的稀硫酸和稀盐酸，实际上稀硫酸的氢离子浓度比稀盐酸要明显低一些。

第三个原因：铁钉的材质也可能带来影响

铁钉如果是低碳钢材质（市售铁钉一般都是这种材质，表面再镀锌），只要将稀硫酸微热到60—70摄氏度，就会开始明显反应了，一旦反应进行到较快的速率，就可以停止加热，因为铁与稀硫酸反应本来就是放热的，冷稀硫酸与铁的反应确实比较慢。

工业上用钢铁酸洗后的废酸（含有百分之几的残余硫酸，还含有较多的硫酸铁和硫酸亚铁）生产硫酸亚铁（绿矾），可将废酸与废铁屑反应，但要用蒸汽将废酸加热到60摄氏度以上，才能有效反应。

如果钉子是不锈钢等材质，与稀硫酸反应就很困难，有时即使加热也不容易反应，但有些不锈钢是可以与稀盐酸反应的，原因也是氯离子的作用。

即使是低碳钢材质的铁钉，是否经过热处理等因素，也可能影响铁与稀硫酸的反应，这个问题就比较复杂了，同样是低碳钢制造的镀锌低碳钢丝，即一般市售的软铁丝，选取较细的，用砂纸打磨去表面镀锌层后，投入冷稀硫酸中，虽然反应一般缓慢，但仍可看到明显气泡冒出。