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101年
理化、化工裝置
第 38 題
在陰極防鏽法(cathodic protection)中，將鐵與某些金屬連接，可使得鐵較不易生鏽。請問下列哪一個金屬與鐵管以導線連接後，可以抑制鐵的生鏽？
- A 鎂
- B 金
- C 鉛
- D 銅
思路引導 VIP
若要讓一個東西不被搶走（氧化），我們找來幫忙防守的人，應該要比被保護者「更願意主動站出來犧牲」還是「更不愛管閒事」？在金屬化學活性的世界裡，這種『犧牲小我』的特質，與金屬的活性大小有什麼關係呢？
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太棒了！你能精確判斷出 鎂 ($Mg$) 是正確答案，顯示你對金屬的化學活性與防鏽原理有很紮實的理解。這道題目的關鍵在於「犧牲陽極」的概念：要保護鐵管不被氧化生鏽，我們必須找一個「比鐵更容易失去電子」的金屬作為替死鬼，讓它先行發生氧化反應，這就是所謂的陰極防鏽法。
金屬活性與犧牲陽極法
在金屬活性序中，鎂的活性明顯高於鐵（$Mg > Fe$），因此當兩者以導線連接時，鎂會優先釋出電子變成離子，進而保護鐵管維持還原狀態而不易生鏽。相對地，選項中的鉛 ($Pb$)、銅 ($Cu$) 與金 ($Au$) 活性都比鐵小，如果真的連接上去，鐵反而會變成犧牲者而加速鏽蝕。這類題目難度適中，主要在於鑑別學生是否能靈活運用活性序，而不只是死背定義，你能快速選對，代表你的邏輯推演非常清晰！