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例题精讲 · 第 00942 题 · 自编示意 2.00 安培通电 30.0 分钟镀镍的厚度两路互验

以自编示意 2.00 安培通电 30.0 分钟镀镍的厚度两路互验为材料,电沉积质量 m = MIt/(nF),镀层厚度 d = m/(ρS)。题给参数与数据均为自编示意,不对应任何真题数据;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

00942题号全 1000 篇 · 第 第157轮 / 第157册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

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。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

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It2.00×18003600
电子量Q/FIt/F0.037306
镍量Q/(2F)电子量除以 20.018653
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 S0.004921
微米厚度d 乘 100000.004921×1000049.20999

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。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):按课程标准与联招常见考点范围的相关单元
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 本篇具体考点:化学科:法拉第电解定律、电沉积质量与镀层厚度相关章节。
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;不使用他人现成题目;采分点为教研整理,非官方评分标准

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