铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的实验原理探查 作者：吕琳 袁梦玥 张瑜 吴星来源：《化学教学》第 10 期 摘要：运用改善的实验装置和实验操作办法，探究了高中化学选修课程模块《化学反映原“”理》中 铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 实验的原理，成果表明：（1）在酸性环境中，铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀是同时发生的，且发生析氢腐蚀后铁的吸氧腐蚀强度更大；（2）运用改善的实验装置进行铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀实验，可较好地协助学生理解铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理。 核心词：铁粉；吸氧腐蚀；析氢腐蚀；腐蚀原理；实验探究 文章编号：1005–6629（）10–0046–04 中图分类号：G633.8 文献标记码：B 1 问题的提出 金属的电化学腐蚀是高中化学新教材《化学反映原理》中的一种重要内容。为了协助学生理解金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理，苏教版教材《化学反映原理》[1]中安排了铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验：将铁粉和碳粉混合后分别撒入用氯化钠和稀醋酸润湿的具支试管中，通过观察与具支试管相连接导管中的水柱上升或下降状况，以体验铁的电化学腐蚀。但有化学教师发现，按照教材中的实验办法可能需要几十分钟的时间才干观察到明显现象[2]。诸多教师就此实验进行了改善研究，如谭文生[3]通过用泡菜水浸湿的滤纸条沾附铁粉和碳粉混合物进行铁的吸氧腐蚀实验，和用稀醋酸浸湿的滤纸条沾附铁粉和碳粉混合物进行铁的析氢腐蚀实验；陶俞佳[4]对铁粉和碳粉混合物的吸氧腐蚀实验装置进行了改善；唐敏[5]改用不同溶液浸湿铁粉和碳粉混合物探究铁的电化学腐蚀。总体看来，多数对铁的析氢、吸氧腐蚀实验的改善，旨在使实验现象更为明显，而对于铁析氢腐蚀的同时与否也发生吸氧腐蚀的探查较少。为了协助学生更加好地理解铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理，笔者改善了实验装置和实验操作办法，从定量的角度探究铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程。 2 实验过程 2.1 实验原理 经 NaCl 溶液湿润的碳粉、铁粉混合物在空气中发生吸氧腐蚀，其电极反映及电池反映的方程式为： 2.2 实验装置 改善后的实验装置如图 1 所示。装置中具支试管壁上沾有 NaCl 溶液或稀酸溶液湿润的碳粉、铁粉混合物，具支试管上的玻璃活塞用于腐蚀实验开始时调节具支试管中的压强与外界压强一致；具支试管与盛有红墨水的 U 型玻璃细导管相连，结合标尺，可观察统计 U 型玻璃细导管中红墨水的液面差（Δh）随时间的变化。 2.3 实验操作 实验 1 HCl 浓度变化对铁析氢腐蚀影...
