题目

为什么铝丝易与稀盐酸反应而难与稀硫酸反应

提问时间：2021-03-18

答案

请仔细看看下面的解释,这个我曾经做过大量的试验,以下都是我的见
决定铝和酸反应的速率因素：1.是否生成配离子（最主要）；2.酸的浓度和强度；3.酸根离子的半径大小（决定酸根是否能穿透氧化铝薄膜取代氧化铝中的氧原子,从而使之溶解）；4.反应生成的铝盐是否可溶于水!举个例子：铝与氢氟酸反应生成了配离子[AlF6]3-(或[AlF4]-)：2Al+12HF=2H3AlF6(或HAlF4)+3H2.随着反应的进行,生成的H3AlF6(或HAlF4)会进一步和铝反应生成AlF3+H2 .同时,氟离子半径很小,很容易取代附着在铝表面的氧化铝中的氧原子,生成三氟化铝,从而破坏了铝表面的氧化物薄膜,因此铝与氢氟酸反应剧烈!事实上,铝在与相同浓度稀的氢卤酸(比如：3mol/L)反应时,反应速率大小为：HF>>HCL>HBr>HI.但是如果采用浓盐酸与浓氢氟酸作对照实验你会发现反应速率：HCl>HF.可见此时反应也取决于酸的强弱与氢离子浓度的大小.因此铝和浓盐酸反应最快的原因是:1.生成了配离子[AlCl4]-(最主要的原因）2Al+8HCl（浓）=2HAlCl4+3H2 随着反应进行,6HAlCl4+2Al=8AlCl3+3H2； 2.浓盐酸酸性强于氢氟酸（次要原因）； 3.氯离子半径较小,可以取代氧化铝中的氧,生成三氯化铝,促进反应（另外原因） 4.生成铝盐易溶于水.
另外由于溴离子与碘离子半径大,不能取代氧化铝中氧,另外他们与铝离子不能配合,所以铝与氢溴酸和氢碘酸反应大大减慢!同理：硫酸虽是强酸,生成的硫酸铝也可溶于水,但不能生成配离子；另外硫酸根半径较大,不能穿透氧化铝薄膜,因此反应很慢!
其实大家可以试试相同浓度（1mol/L)的其他酸做对照实验,以增强说服力!例如配置1mol/L：甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,等等；亚硫酸,磷酸,酒石酸,乳酸,柠檬酸,丙二酸,丁二酸,草酸,丙烯酸,丁烯酸 ,顺丁烯二酸,三氯乙酸,磺基水杨酸.实验结果证明只有三氯乙酸和磷酸常温下可以与氯反应,且已证明生成物是可溶于水的配合物!而其他弱酸与铝片常温下难反应,说明原因：1.不能生成配位离子（最主要原因）；2.有机酸酸根半径大,不能穿透并破坏溶解氧化铝薄膜,使得H+ 无法接触铝片；3.多数有机酸酸性较弱.