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过去有人认为硫酸是起着脱水的作用，但是又发现硫酸的浓度约在90％(含水10％)时，反应的速度最大。高于或低于这个浓度，都会使反应速度降低，可见硝化反应的速度主要决定于混和酸中硫酸的浓度，而不在于它的脱水性能。这一点还可从其它事实得到证明。例如。在硝化过程中加入五氧化二磷(强脱水剂)，对反应速度并不发生影响。

经过其它实验表明，浓硫酸在反应中不仅是脱水剂，而且与硝酸作用生成硝酰正离子NO₂^＋(或叫做硝基正离子)，硝酰正离子(NO₂^＋)是进攻苯环的试剂。由此可见，浓硫酸在硝化反应中除了脱水作用外，还能使硝酸离解，促使硝酸完全转变为硝酰正离子；硝酰正离子和苯生成的正碳离子中间体受HSO₄^－作用，很容易失去一个质子(H^＋)完成取代反应过程，生成取代产物硝基苯。