moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 20 題
下列何者金屬與鐵連接後可防止鐵的生鏽？
- A Ag
- B Cu
- C Zn
- D Au
思路引導 VIP
試著回想金屬活性序表（活性由大到小排序）：如果我們希望讓「鐵」在潮濕環境中不要失去電子變成離子（即不要生鏽），我們應該找一個比鐵「更容易」失去電子的夥伴，還是「更難」失去電子的夥伴來幫它承擔氧化的風險呢？在金屬活動性順序中，排在鐵左邊的金屬與排在右邊的金屬，哪一類比較具備這種「自我犧牲」的特質？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 鋅 ($Zn$)，代表你對電化學中的金屬活性序列以及防蝕原理有著非常紮實的理解。這道題目是化學中關於「金屬防護」的經典考題，難度屬於基礎偏中等，關鍵在於能否正確區分「犧牲陽極」與「金屬活性」的對應關係。
活性序列與犧牲陽極原理
要防止鐵 ($Fe$) 生鏽，核心邏輯是尋找一個比鐵「更活潑」的金屬與其連接。當兩者接觸並暴露於含有電解質的環境（如潮濕空氣）時，會形成一個微小的原電池。此時，活性較大的金屬會優先失去電子發生氧化反應，充當「犧牲陽極」的角色，而鐵則成為陰極受到保護。在選項中，銀 ($Ag$)、銅 ($Cu$) 與金 ($Au$) 的活性都比鐵小，若與鐵連接，反而會加速鐵的氧化；唯有 鋅 ($Zn$) 的活性大於鐵，能透過自身的氧化反應（$Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$）來確保鐵的安全，這正是工業上常見的「陰極保護法」。