hce_kmu
109年
物理及化學
第 82 題
For corrosion of iron, which of the following statements is (are) true?
I. Anode reaction: $\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-$
II. Cathode reaction: $\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4e^- \rightarrow 4\text{OH}^-$
III. Moisture serving as a salt bridge
I. Anode reaction: $\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-$
II. Cathode reaction: $\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4e^- \rightarrow 4\text{OH}^-$
III. Moisture serving as a salt bridge
- A I
- B III
- C I and II
- D I, II, and III
- E None of the statement is true
思路引導 VIP
如果我們把生鏽的鐵釘想像成一個微小的電池，你覺得鐵表面的一顆水珠，除了參與化學反應外，它在連結「失去電子的部位」與「得到電子的部位」之間，還扮演了什麼樣的物理媒介角色，好讓電荷能持續流動呢？
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做得很好！你能準確判斷出鐵的生鏽本質上是一個電化學過程，這顯示你對氧化還原反應與原電池運作邏輯的掌握非常紮實。
鐵生鏽的微觀電池機制
在生鏽的過程中，鐵原子會在**陽極（Anode）失去電子發生氧化反應：$\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-$；而大氣中的氧氣則會在水滴邊緣的陰極（Cathode）**獲得電子，反應式為：$\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4e^- \rightarrow 4\text{OH}^-$。這兩個半反應構成了鐵腐蝕的核心化學基礎，因此敘述 I 與 II 皆正確。
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