铁的析氢腐蚀与氢氧化铁的形成
在铁的析氢腐蚀过程中，生成氢氧化铁这一现象看似剧烈，实则是一系列连续、分步化学反应的结果，并非一步到位的水解。铁的析氢腐蚀通常发生在酸性环境中，其初始步骤是铁作为阳极失去电子被氧化为亚铁离子（Fe²⁺），同时溶液中的氢离子在阴极（如杂质或铁中碳）得到电子还原为氢气。此时生成的Fe²⁺会溶解在酸性溶液中。
从亚铁离子到氢氧化铁的转化路径
生成的Fe²⁺并不会在强酸性环境中直接水解。其转化为氢氧化铁的关键在于后续的氧化与水解步骤。首先，溶解于水溶液中的氧气会将亚铁离子（Fe²⁺）氧化为铁离子（Fe³⁺）。这个氧化反应是整个过程的重要推动力。随后，Fe³⁺在水溶液中极易发生水解反应，因为Fe³⁺的水解倾向远强于Fe²⁺。Fe³⁺会逐步水解，最终生成红褐色的氢氧化铁（Fe(OH)₃）沉淀。其反应可简化为：4Fe²⁺ + O₂ + 10H₂O → 4Fe(OH)₃↓ + 8H⁺。
结论：一个多步骤的连续过程
因此，在铁的析氢腐蚀中观察到氢氧化铁，并非Fe²⁺在强酸中“剧烈水解”的直接产物，而是一个“氧化-迁移-水解”的连续过程。腐蚀可能发生在局部酸性区域，生成的Fe²⁺会扩散到溶液其他区域（如近表面或氧气更充足处），被氧气氧化为Fe³⁺后，在pH相对较高的区域迅速水解沉淀。这一系列反应在宏观上同时进行，最终导致了氢氧化铁的生成，完美解释了看似矛盾的现象。
