段昌平+李忠平+何程

摘要：以教材中的电化学知识为基础分析了地下输电线路断开后，会与潮湿的土壤中处于地上或地下的铁轨（金属管线）形成回路，引起铁轨（金属管线） 电化学腐蚀，相当于用金属作电极的串联电解池。

关键词：地下输电线路；金属管线；土壤电解液；电化学腐蚀与防护；习题分析

文章编号：1005–6629（2014）4–0058–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

人教社新编高中化学教材选修4·《化学反应原理》第四章《电化学基础》第四节“金属的电化学腐蚀与防护”练习题最后一题（第88页）[1]，其内容是：在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地上还铺有地铁、城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。你能用一个原理图来表示这个过程吗？试提出防止这类腐蚀的策略。这是一道联系实际，能激励师生展开创新思维的好题。由于教参中没有该题答案（其他各题均有），部分教师和更多学生感到费解。

1 该问题包含的电化学原理

其实这道题已经给出了解题的重要信息：“电流泄漏入潮湿的土壤中，并与 金属管道形成回路。”由此可知，是已经闭合运行的输电线路断开了，相当于处于闭合状态电源的两极插入电解质溶液中（潮湿的土壤可看作电解质溶液）构成了一个电解装置。假设电缆为铜制导线，电解质为NaCl，该电解装置可表示为图1a。若把水槽中电解质溶液分装在两个水槽里，断开的导线分别插入两水槽中，此时内电路不通，则不能构成电解池（如图1b）。……