钢铁吸氧腐蚀实验
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的例子
析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是金属在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的例子。
析氢腐蚀是指金属在酸性环境中发生的腐蚀，例如铁在酸性溶液中发生的腐蚀。
在这个过程中，铁失去电子形成亚铁离子进入电解质溶液，电子经过一段导体到达碳等不活泼电极，溶液中的氢离子结合电子生成氢气。
吸氧腐蚀是指金属在溶有一定量氧气的中性或弱酸性溶液中发生的腐蚀，例如钢铁在潮湿空气中的腐蚀。
在这个过程中，铁失去电子形成亚铁离子进入电解质溶液，电子经过一段导体到达碳等不活泼电极，溶液中的氧离子结合电子生成氧气。
通过观察虚拟仿真电化学装置可以观察到这两个过程的电子的得失及流动过程。
同时可以通过生活中的一些例子理解这两种腐蚀。
比如析氢腐蚀的一个例子是在氢脆化处理的铝制容器中放置硫酸，因为容器壁的铝能够与稀硫酸反应产生氢气，而氢气的存在会导致容器壁的铝发生析氢腐蚀。
而吸氧腐蚀的一个例子是钢铁生锈的过程，因为钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀，生活中的钢铁腐蚀主要是发生的吸氧腐蚀。
钢铁吸氧腐蚀的演示实验
钢铁吸氧腐蚀的演示实验
陆英麟
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】1993(000)004
【摘要】一、把一束铁丝和一根5号电池碳棒插入食盐水溶液,用导线把铁丝和碳棒连接串联电流计,指针摆动。
证明在电解质溶液的作用下铁丝跟碳棒连接产生了电流。
【总页数】1页(P11-11)
【作者】陆英麟
【作者单位】广西凌云县中学
【正文语种】中文
【中图分类】G4
【相关文献】
1.钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计 [J], 朱石明;陈凯
2.铁的吸氧腐蚀演示实验创新设计 [J], 尚广斗;温志东
3.铁的吸氧腐蚀演示实验的改进 [J], 尚广斗;郭金龙
4.钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计 [J], 朱石明;陈凯
5.吸氧腐蚀的演示实验 [J], 方杰
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钢铁吸氧腐蚀速度的探究题
钢铁吸氧腐蚀速度的探究题
谭宗俊;张莉
【期刊名称】《化学教学》
【年(卷),期】2010(000)009
【摘要】@@ [问题]某课外实验探究小组的同学看到老师在上课演示钢铁的吸氧腐蚀时,玻璃导管中的水柱迟迟不见上升[1],他们觉得是反应的速度太慢所致[2],打算进行加快钢铁吸氧腐蚀的实验探究性学习.经过反复讨论,他们从用菜刀切泡菜时如果没有及时洁净和擦干菜刀上的泡菜水,会马上看到菜刀生锈产生黄褐色的铁锈的现象得到启示,决定首先从改变浸泡铁粉和炭粉的溶液入手.并设计了如下装置(夹持装置部分已略去)来进行探究性实验.
【总页数】2页(P79-80)
【作者】谭宗俊;张莉
【作者单位】四川师范大学化学与材料科学学院,四川,成都,610068;四川师范大学化学与材料科学学院,四川,成都,610068
【正文语种】中文
【中图分类】G632.8
【相关文献】
1.利用钢铁的吸氧腐蚀测定空气中氧的含量 [J], 贾同全
2.对钢铁吸氧腐蚀过程的实验探究 [J], 陆燕海;江旭峰
3.利用脱氧剂探究钢铁的吸氧腐蚀 [J], 刘昌华;刘婷玉
4.磁场对水溶液中钢铁腐蚀速度的影响 [J], Gaba.,MA;孙万章
5.《钢铁吸氧腐蚀再探究》教学设计 [J], 许光山; 胡梅
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钢铁吸氧腐蚀速度的探究题
好题赏析2010年，第9期钢铁吸氧腐蚀速度的探究题谭宗俊，张莉(四川师范大学化学与材料科学学院，四川成都610068)文章编号：1005－6629(2010)09－0079－02中图分类号：G632.8文献标识码：B[问题]某课外实验探究小组的同学看到老师在上课演示钢铁的吸氧腐蚀时，玻璃导管中的水柱迟迟不见上升[1]，他们觉得是反应的速度太慢所致[2]，打算进行加快钢铁吸氧腐蚀的实验探究性学习。
经过反复讨论，他们从用菜刀切泡菜时如果没有及时洁净和擦干菜刀上的泡菜水，会马上看到菜刀生锈产生黄褐色的铁锈的现象得到启示，决定首先从改变浸泡铁粉和炭粉的溶液入手。
并设计了如下装置(夹持装置部分已略去)来进行探究性实验。
装置说明：图1为原教材装置图，图3、4中的具支试管胶皮塞上嵌入了两条滤纸条，图4装水的试管插入烧杯的热水浴中。
他们按照上面的装置进行加快钢铁吸氧腐蚀的实验探究。
1.你觉得在图2、3、4的装置中，右边试管里的玻管改成拉细的尖嘴管的作用是_____________。
2.他们除了用泡菜水润湿具支试管壁，将炭粉按质量比1∶10混匀后均匀地粘附在试管壁上外，还在图3、4的具支试管的胶皮塞上嵌入两条滤纸条，并用泡菜水浸湿滤纸条，将炭粉和铁粉均匀地粘附在滤纸条两面的作用是_______________________。
3.将装置2、3在室温下(8.5℃)进行实验，图4烧杯中的热水浴的温度为60℃，得出的实验数据如下：在用图4装置进行的实验中，将试管放入热水浴中的作用是___________，在插入热水浴前10s 时，尖嘴处向外冒气泡的原因是____________，实验前他们考虑到泡菜坛中的泡菜水长时间浸泡各种蔬菜，可能有一定的酸性，于是用pH 试纸检测得泡菜水的pH 为5。
试分析当用食盐水浸泡铁粉和炭粉的混合物改为用泡菜水浸泡，能显著地加快铁粉装置编号实验情况实验现象及数据记录2用泡菜水浸泡混合粉末，在室温下进行实验50s 后玻管中水柱迅速上升到5cm 3用泡菜水浸泡混合粉末，并同时在橡皮塞上嵌入滤纸条在室温下进行实验45s 后玻管中水柱迅速上升到5cm 4用泡菜水浸泡混合粉末，并同时在橡皮塞上嵌入滤纸条后，将具支试管浸入60℃的热水浴进行实验尖嘴处前10s 向外冒气泡，10s-40s 玻管中水柱迅速上升到6cm4g=29.0g原解法与极限法“貌合神离”。
钢铁在中性氯化钠溶液中的腐蚀机理
钢铁在中性氯化钠溶液中的腐蚀机理
铁制品在氯化钠溶液中会发生电化学腐蚀一吸氧腐蚀。
文中设计验证实验,依据实验现象,结合理论分析,探讨了氯化钠溶液浓度差异对钢铁电化学腐蚀的影响。
显示3%的氯化钠溶液中铁腐蚀最快,而在饱和氯化钠溶液中02浓度较低,钢铁不易腐蚀。
为此笔者将铁片置于不同浓度的氯化钠溶液中，并用导线和盐桥构成闭合回路,借助电流表指针偏转方向观察铁片腐蚀。
钢铁电化学腐蚀的内在本质是在金属的不同区域形成电势差,在电场的作用下，电子由低电势向高电势迁移,加速了低电势区域金属的溶解腐蚀。
在该实验中，两个铁片经过预处理，若置于相同的NaCl 液中电极电势应该相等,然而置于不同浓度的NaCl溶液中,由于金属所处的环境不同,其电极电势不同,即在两个铁片之间形成电势差,根据电子的迁移规律，势必加速低电势区域的铁片的溶解腐蚀。
对于教师而言,对教科书中实验素材的思考和再探究,不仅能够解决学生的困惑,更能够提升教师的专业水平。
对于学生而言,从发现问题到通过实验解决问题,所经历的思维过程正是当今课程改革所倡导的。
因此,教师应该选择合适的素材进行充分的挖掘,在真实的问题解决过程中注重对学生思维品质的培养,提升其解决问题的能力。
钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应方程式
钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应方程式1. 钢铁的吸氧腐蚀问题说到钢铁，咱们的第一反应通常是它的坚固，能扛得住风吹雨打。
不过，钢铁也有它的“小脾气”，就是“吸氧腐蚀”。
说白了，这就是钢铁跟氧气搞“亲密接触”后的糟糕结果。
钢铁在自然环境中，特别是潮湿的空气里，会和氧气发生一系列的化学反应，这些反应最终导致钢铁腐蚀。
2. 吸氧腐蚀的负极反应咱们要说的是，钢铁吸氧腐蚀的负极反应方程式。
这里面的原理其实也不复杂，就像你在看电影时常常遇到的那种“反派”角色，总是搞事。
钢铁的腐蚀过程就类似于这部电影里的反派，它和氧气的“斗争”结果就很让人头疼了。
具体来说，负极反应的方程式是这样的：Fe → Fe²⁺ + 2e⁻简单来说，就是钢铁（Fe）在腐蚀过程中，失去了两个电子（2e⁻），变成了铁离子（Fe²⁺）。
这就像钢铁把自己的一部分“丢失”了，留下了一个个小铁离子在原地，这些铁离子接着和环境中的氧气发生反应，形成了锈。
说白了，这就是钢铁在“自毁”的过程。
3. 负极反应的详细解释接下来，咱们再详细聊聊这个反应。
首先，负极反应的发生地是在腐蚀的钢铁表面，那些“负面情绪”全都在这里爆发了。
在这个过程中，钢铁的表面会发生电子的转移，这就像是钢铁在跟氧气“交换礼物”一样。
不过，这个“礼物”就是电子，不是糖果。
钢铁失去的这些电子，让它变成了铁离子，而这些铁离子会溶解在水里，进而跟氧气结合，形成锈。
咱们要知道，钢铁的腐蚀可不仅仅是个“小打小闹”的事。
这些反应的结果可能会导致钢铁结构的严重破坏。
比如说，一座大桥，如果钢铁发生了严重的腐蚀，那它的结构就会变得不牢靠，甚至会影响交通安全。
因此，了解这些负极反应的方程式，对钢铁的保护和维护可是至关重要的。
4. 实际应用和保护措施说了这么多，咱们不妨也谈谈怎么应对这个问题。
首先，钢铁的防护措施有很多，比如涂层、镀锌、甚至用一些特殊的合金材料来增强钢铁的抗腐蚀能力。
这些方法就像给钢铁穿上了一层“保护服”，能有效地延缓它的腐蚀过程。
运用手持技术探究铁的吸氧腐蚀
运用手持技术探究铁的吸氧腐蚀作者：庞玉玺汪嵘唐其生来源：《化学教与学》2016年第05期摘要：以初高中学段铁的吸氧腐蚀实验为切入点，比较了不同学段此实验的教学功能；并就此部分内容的教学，尝试利用数字化动态实验进行实验改进，探究铁的吸氧腐蚀的微观原理，促进学生在微观和宏观之间建立起一座“桥梁”，逐步建构微粒观思维。
关键词：吸氧腐蚀；数字化；微观；教育解释文章编号：1008-0546（2016）05-0095-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.037铁的吸氧腐蚀是中学化学的常见实验之一。
在初中学段，此实验是金属性质和探究金属腐蚀与防护的实验载体；高中学段，则是氧化还原反应知识的延伸，是电化学知识在生产生活中的应用。
不同学段的教学需求使得两个学段对此实验的要求和目的不同。
初中学段需通过一组对比实验比较铁钉在不同实验条件下的锈蚀情况 [1]了解铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果，即“是什么”造成了铁的锈蚀；高中学段则需运用电化学相关知识理解吸氧腐蚀的微观原理[2]，即“为什么”铁会锈蚀。
传统上，对此部分内容的教学利用反应消耗氧气而使装置内气压减少、导管内液体倒吸的实验现象 [3]结合钢铁吸氧腐蚀的示意图进行微观解释。
此实验操作不确定影响因素多、现象不明显且未对反应产物进行检验，这种教学方法更多关注的是用微观过程对宏观现象进行解释，学生在思维上延续着初中宏观思维的方式，如何从微观层面上理解吸氧腐蚀的原理尚显不足。
鉴于此，教师可以尝试改进实验装置，利用手持技术——威尼尔数字气压、温度传感器，动态监测反应过程中气压和温度的变化，并在实验前加入滴有铁氰化钾、酚酞溶液[4]的小片滤纸以此来检验产物Fe2+和OH-，以期能将此实验的初高中学段教学更加有效地衔接，通过精确的实验数据及对产物的检验使学生从微观本质角度理解宏观现象，更好地理解吸氧腐蚀的原理，从而促进学生在微观和宏观之间建立起一座“桥梁”，逐步建构微粒观思维。
铁氰化钾溶液与铁反应的实验探究
由 于 298K 时，饱 和 碘 水 溶 液 中 I2 的 平 衡 浓 度 为 0.0013 mol/L [6]，故本实验中的 c(I2) 略小于 0.0013 mol/L
（为 方 便 计 算 就 取 0.0013 mol/L）。在 20 ℃ 时 KI 的 溶 解 度 为 120g，故 c(KI) 约为 7.2 mol/L。由反 应 2I-+ 2Fe(CN)63-=I2+2Fe(CN)46- 知，最 后溶液中：c[Fe(CN)64-]= 2c(I2)=0.0026 mol/L，c[Fe(CN)63-]=0.1 mol/L-0.0026 mol/L ≈0.1 mol/L，c[I-]=7.2 mol/L-0.0026 mol/L≈7.2mol/L，
结 论：除 掉 表面锌 的 铁 丝 能 直 接 和 K3[Fe(CN)6] 溶 液 发 生氧化 还 原 反 应 生 成 Fe2+，产生的 Fe2+ 再 与 Fe(CN)63- 溶液反应生成蓝色物质。
3.5 实验 5 取一根铁钉，用新取的砂纸充分打磨直到看不到 锈迹为止，然后取一支洁净的试管，试管中加入能浸没 过铁钉的 0.1 mol/L 铁氰化钾溶液，小心加热至沸腾以 赶走溶解在其中的氧气，接着用橡皮塞塞住试管口，待 试管稍冷却后，加入 2 mL 左右的苯，用橡皮塞塞住试 管口继续冷却。把刚才打磨过的铁钉（钉帽向下）放入 铁氰化钾溶液中，塞好橡皮塞。10 分钟之后未见到蓝色 出现（有时也能看到局部微蓝，可能与打磨的清洁程度 有关）。向其中加入 1/4 药匙 NaCl 固体后，铁钉表面立 即出现一层蓝色物质，非常明显。如果把刚打磨过的铁 钉放入刚除氧气、已冷却和覆盖苯层的铁氰化钾溶液 中，当加入 1/4 药匙 NaCl 固体后也会立即看到铁钉表 面出现一层蓝色物质，现象非常明显。 结论：除去表面氧化物保 护膜的铁 钉能直接和 K3[Fe(CN)6] 溶液发生氧化还原反应生成 Fe2+，产生的 Fe2+ 再与 Fe(CN)63- 溶液反应生成蓝色物质。 4 结论与理论解释 从以上 几个探究实验可以看出，洁净的铁确实 能 直 接 与 铁 氰 化 钾 溶 液 发 生 反 应 生 成 Fe2+，产 生 的 Fe2+ 再 与 Fe(CN)63- 反 应：xFe2++xK++x[Fe(CN)6]3- → [KFe(CN)6Fe]x(s)[8]，从而生成蓝色物质 [KFe(CN)6Fe]x。 从电极电势上看：Fe-2e-=Fe2+，Eφ=-0.44V；Fe(CN)63+e-=Fe(CN)64-，Eφ=0.361V，EφMF=Eφ（ 正）-Eφ（ 负）= 0.361V-(-0.44V)=0.801V ＞ 0，说明 Fe 确实能与 Fe(CN)63溶液反应生成 Fe2+。 5 教学建议与几点启示 教材中演示钢铁的吸氧腐蚀实验时所用的电解质 溶液都是氯化钠溶液，电极材料是铁钉和石墨碳棒或 用铁粉和碳粉的混合物，通过上面的实验探究我们知 道，氯化钠溶液中的 Cl- 有利于破坏铁表面的金属氧 化物保护膜，这样铁就能直接和铁氰化钾溶液发生反 应。因此，不能直接在铁电极处滴加铁氰化钾溶液以检
2013-2022年高考化学真题——金属的腐蚀与防护
2013-2022年高考化学真题——金属的腐蚀与防护1．【2022年广东卷】为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl 溶液中。
一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A ．加入3AgNO 溶液产生沉淀B ．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C ．加入KSCN 溶液无红色出现D ．加入()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦溶液无蓝色沉淀生成【答案】D【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
A ．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A 不符合题意；B ．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B 不符合题意；C ．KSCN 溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN 溶液后，均无红色出现，故C 不符合题意；D ．K 3[Fe(CN)6]是用于检测Fe 2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K 3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D 符合题意。
综上所述，答案为D 。
2．（2021·全国乙卷真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是A ．阳极发生将海水中的Cl -氧化生成2Cl 的反应B ．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC ．阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D ．阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理【答案】D【解析】海水中除了水，还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2，阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -，结合海水成分及电解产物分析解答。
吸氧腐蚀
1 吸氧腐蚀 摘要：本文从吸氧腐蚀的定义和发生吸氧腐蚀的必要条件出发，剖析了氧的阴极还原过程及其过电位和吸氧腐蚀的控制过程及特点，介绍了吸氧腐蚀的影响因素和常用的防腐方法，并结合腐蚀实例用实验进行了详细的分析。 关键词：吸氧腐蚀；氧的阴极还原过程；吸氧腐蚀的影响因素；防腐方法。 Oxygen Absorption Corrosion Abstract: This paper starts in the definition and the necessary condition of oxygen corrosion, analyzes the process and overpotential of the oxygen’s cathodic reduction and the control process and characteristics of oxygen corrosion, describes the factors and commonly used preservative method of oxygen corrosion, combined with corrosion instance with the experiments detailed analysis. Keyword: Oxygen corrosion; Cathodic oxygen reduction process; Oxygen corrosion factors; Antiseptic method.
1. 引言 化学工业、石油化工、原子能等工业中，由于材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏，不仅造成惊人的经济损失，还可能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境，危害人民的健康，有的甚至会长期造成严重的后果；而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全：许多局部腐蚀引起的事故，如氢脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故，往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果[1]。另外，全世界每年钢材产量的1/3因腐蚀而损失，每年因金属腐蚀而造成的损失高达5千亿元。专家认为，如果采取有效的防腐措施，可降低25%-30%的损失[2]。而金属腐蚀主要是电化学腐蚀，吸氧腐蚀又是电化学腐蚀的重重之重，因此了解吸氧腐蚀的原因和寻找防止吸氧腐蚀的方法具有重要意义。
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钢铁吸氧腐蚀是指在空气中，钢铁表面被氧气侵蚀的过程。这是因为钢铁和氧化剂之间存在电化学反应，导致钢铁表面被氧化。
在实验中，我们可以通过以下步骤来模拟钢铁吸氧腐蚀的过程：
1.准备所需的材料：钢铁样品、氧气、烧杯、烧瓶、填充剂等。
2.将钢铁样品放入烧杯中，注要确保样品表面清洁干燥。
3.将烧杯放入烧瓶中，并在烧瓶内填充适量的填充剂（如砂子或珠粒）。
4.连接氧气管路，将烧瓶与氧气瓶连接起来。
5.调节氧气流量，确保烧瓶内的氧气浓度适中（一般在20%左右）。
6.开始实验，观察钢铁样品在不同时间内的腐蚀情况。注意记录实验过程中的温度、氧气浓度等参数。
7.在实验结束后，取出钢铁样品，观察样品表面的腐蚀程度。可以通过测量样品的厚度、重量等参数来判断样品的腐蚀情况。
通过上述步验，我们就可以研究钢铁在不同条件下的腐蚀情况，了解钢铁腐蚀的机理，并根据实验结果提出改进建议。这对于保护钢铁设施，提高钢铁的使用寿命，是非常有意义的。