题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
失重法给的是质量,电化学法给的是电流密度,两者要能比,必须都换到「每年多少毫米」这个单位上。中间任何一步漏掉 10 或 1000,都会差出量级。
自编示意:试片面积 A = 20.00 cm²,浸泡 t = 72.00 h,失重 Δm = 0.1440 g,金属密度 ρ = 7.850 g/cm³;腐蚀电流密度 i_corr = 1.000×10⁻⁴ A/cm²,M = 55.85 g/mol,n = 2,F = 96485 C/mol。参数均为自编示意,不代表真实物质常数或实测记录。
二、逐题精讲
题1
题1 由失重法求腐蚀深度、小时速率与年化速率。
解析
ρA = 7.850×20.00 = 157.0 g/cm²。深度 d = Δm/(ρA) = 0.1440/157.0 = 9.1720×10⁻⁴ cm = 9.1720 μm(1 cm = 10⁴ μm)。小时速率 = 9.1720/72.00 = 0.12739 μm/h。年化按 8760 h:0.12739×8760 = 1115.9 μm/a = 1.1159 mm/a。核对:1.1159×1000/8760 = 0.12739 μm/h,往返一致。
答案 深度 9.1720 μm;0.12739 μm/h;年化 1.1159 mm/a。
采分点 ρA 1 分、深度 1 分、cm→μm 1 分、小时速率 1 分、年化 1 分、往返核对 1 分。
易错点 漏掉 cm→μm 的 10⁴,年化会小四个量级。
题2
题2 由 i_corr 换算年化速率,并与失重法比较;说明为什么不能把两数直接抹平。
解析
CR(cm/s) = i·M/(n·F·ρ) = 1.000×10⁻⁴×55.85/(2×96485×7.850) = 3.6868×10⁻⁹ cm/s;乘 3.1536×10⁷ s/a 得 0.11625 cm/a = 1.1627 mm/a。与失重法 1.1159 mm/a 相差 (1.1627−1.1159)/1.1159 = 4.19%,同一量级、可互验。两法测的口径不同:失重法是平均失重,电化学法是瞬时腐蚀电流外推,且表面状态、产物膜都会让二者不完全相等。正文按各自口径并列报数,不取平均、不改 i_corr 去凑相等。
答案 电化学法 1.1625 mm/a;与失重法相差 4.18%,并列登记。
采分点 法拉第换算 1 分、s→a 1 分、cm→mm 1 分、数值 1 分、差值 1 分、口径说明 1 分。
易错点 把 4.18% 的差靠改 i_corr 抹平,等于用待验证量去凑另一个量。
三、规律小结与对照表
| 量 | 失重法 | 电化学法 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 原始量 | 0.1440 g / 72.00 h | 1.000×10⁻⁴ A/cm² | — |
| 中间量 | 9.1720 μm | 3.6868×10⁻⁹ cm/s | — |
| 小时/秒速率 | 0.12739 μm/h | — | 不同量纲 |
| 年化速率 | 1.1159 | 1.1625 | mm/a |
| 两法差 | — | 4.18% | 并列登记,不抹平 |
小结:两法先统一到 mm/a 再比;口径不同带来的小差如实并列,不凑成一个数。
四、自测清单
- 能由失重算腐蚀深度
- 能做 cm→μm 与 h→a 换算
- 能用 iM/(nFρ) 做法拉第换算
- 能把两法统一到 mm/a
- 能回代两法相对差
- 能说明不抹平的理由