題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
失重法給的是質量,電化學法給的是電流密度,兩者要能比,必須都換到「每年多少毫米」這個單位上。中間任何一步漏掉 10 或 1000,都會差出量級。
自編示意:試片面積 A = 20.00 cm²,浸泡 t = 72.00 h,失重 Δm = 0.1440 g,金屬密度 ρ = 7.850 g/cm³;腐蝕電流密度 i_corr = 1.000×10⁻⁴ A/cm²,M = 55.85 g/mol,n = 2,F = 96485 C/mol。參數均為自編示意,不代表真實物質常數或實測記錄。
二、逐題精講
題1
題1 由失重法求腐蝕深度、小時速率與年化速率。
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)。小時速率 = 9.1720/72.00 = 0.12739 μm/h。年化按 8760 h:0.12739×8760 = 1115.9 μm/a = 1.1159 mm/a。核對: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。
採分點 ρA 1 分、深度 1 分、cm→μm 1 分、小時速率 1 分、年化 1 分、往返核對 1 分。
易錯點 漏掉 cm→μm 的 10⁴,年化會小四個量級。
題2
題2 由 i_corr 換算年化速率,並與失重法比較;說明為什麼不能把兩數直接抹平。
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。與失重法 1.1159 mm/a 相差 (1.1627−1.1159)/1.1159 = 4.19%,同一量級、可互驗。兩法測的口徑不同:失重法是平均失重,電化學法是瞬時腐蝕電流外推,且表面狀態、產物膜都會讓二者不完全相等。正文按各自口徑並列報數,不取平均、不改 i_corr 去湊相等。
答案 電化學法 1.1625 mm/a;與失重法相差 4.18%,並列登記。
採分點 法拉第換算 1 分、s→a 1 分、cm→mm 1 分、數值 1 分、差值 1 分、口徑說明 1 分。
易錯點 把 4.18% 的差靠改 i_corr 抹平,等於用待驗證量去湊另一個量。
三、規律小結與對照表
| 量 | 失重法 | 電化學法 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 原始量 | 0.1440 g / 72.00 h | 1.000×10⁻⁴ A/cm² | — |
| 中間量 | 9.1720 μm | 3.6868×10⁻⁹ cm/s | — |
| 小時/秒速率 | 0.12739 μm/h | — | 不同量綱 |
| 年化速率 | 1.1159 | 1.1625 | mm/a |
| 兩法差 | — | 4.18% | 並列登記,不抹平 |
小結:兩法先統一到 mm/a 再比;口徑不同帶來的小差如實並列,不湊成一個數。
四、自測清單
- 能由失重算腐蝕深度
- 能做 cm→μm 與 h→a 換算
- 能用 iM/(nFρ) 做法拉第換算
- 能把兩法統一到 mm/a
- 能回代兩法相對差
- 能說明不抹平的理由