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;不使用他人现成题目;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
电沉积质量 m = MIt/(nF),镀层厚度 d = m/(ρS)。 本讲把「先算电量再算质量」与「把两式合并成一步式」并排回代,检查微安、分钟与厘米换算。二、逐题精讲
题1
自编示意:以 I = 2.00 安培电流镀镍,通电 t = 30.0 分钟,阴极面积 S = 25.0 平方厘米,镍摩尔质量 M = 58.7 克每摩、密度 ρ = 8.90 克每立方厘米,价态 n = 2,法拉第常数 F = 96500 库每摩。求析出质量 m 与镀层厚度 d。解析
电量 Q = It = 2.00×1800 = 3600 库。 电子物质的量 = Q/F = 0.037306 摩,镍的物质的量 = Q/(2F) = 0.018653 摩。 m = 58.7×0.018653 = 1.094922 克。 d = m/(ρS) = 0.004921 厘米,合 49.20999 微米。答案 m = 1.094922 克;d = 0.004921 厘米,即 49.20999 微米。
采分点 电量 2 分;电子与镍的计量比 3 分;质量 2 分;厚度与单位换算 3 分。
易错点 把 n = 2 漏掉,质量会翻倍;把分钟直接当秒,电量会缩小六十倍。
题2
用「分步反解」与「合并一步式」两条独立路径重算 m,并说明厚度为何要除以面积与密度。解析
路径一:按 Q → 电子量 → 镍量 → m 分步得 1.094922 克。 路径二:一步式 m = MIt/(nF) = 58.7×2.00×1800/(2×96500) = 1.094922 克。 厚度 d = m/(ρS),因为 ρS 是单位厚度对应的质量;厘米乘一万得微米,故 0.004921 厘米 = 49.20999 微米。 数值回代核验(按题面原始参数逐项独立重算,每项另以一条独立路径互验):电量库仑(电流乘秒数)= 3600;电子物质的量(电量除法拉第常数)= 0.037306;镍物质的量(电子量除以价态)= 0.018653;析出质量克(分步式与一步式)= 1.094922;镀层厚度厘米(质量除以密度再除以面积)= 0.004921;厚度微米(厘米换成微米)= 49.20999答案 两路均为 1.094922 克;d = 49.20999 微米。
采分点 两条路径各 3 分;厚度分母理由 2 分;单位换算 2 分。
易错点 把 ρS 写成 ρ/S,或把平方厘米与平方米混用,厚度会差四个数量级。
三、规律小结与对照表
| 量 | 主路径 | 独立路径 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 电量 | It | 2.00×1800 | 3600 |
| 电子量 | Q/F | It/F | 0.037306 |
| 镍量 | Q/(2F) | 电子量除以 2 | 0.018653 |
| 析出质量 | M 乘镍量 | MIt/(nF) | 1.094922 |
| 镀层厚度 | m/(ρS) | m 除以 ρ 再除以 S | 0.004921 |
| 微米厚度 | d 乘 10000 | 0.004921×10000 | 49.20999 |
电解计量先写清 n 与单位,再让分步式与一步式两路闭合;电流、时间与常数均为自编示意,不代表真实工艺参数。
四、自测清单
- 是否把分钟换成秒
- 是否除以价态 2
- 两路 m 是否相等
- 厚度分母是否为 ρS
- 厘米到微米是否乘一万
- 是否区分电子量与镍量
- 结果是否代回 Q 闭合
- 是否注明示意参数
五、数值回代明细
按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):电量库仑 = 3600;电子物质的量 = 0.037306;镍物质的量 = 0.018653;析出质量克 = 1.094922;镀层厚度厘米 = 0.004921;厚度微米 = 49.20999。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。
六、选题边界与相邻板块
本讲只处理恒电流单金属电沉积;串联电解分摊、电镀电流效率、电池容量与能量、腐蚀速率另属相邻板块,不在此重复计数。
本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。