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例題精講 · 第 00942 題 · 自編示意 2.00 安培通電 30.0 分鐘鍍鎳的厚度兩路互驗

以自編示意 2.00 安培通電 30.0 分鐘鍍鎳的厚度兩路互驗為材料,電沉積質量 m = MIt/(nF),鍍層厚度 d = m/(ρS)。題給參數與數據均為自編示意,不對應任何真題數據;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

00942題號全 1000 篇 · 第 第157輪 / 第157冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

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;不使用他人現成題目;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

電沉積質量 m = MIt/(nF),鍍層厚度 d = m/(ρS)。 本講把「先算電量再算質量」與「把兩式合併成一步式」並排回代,檢查微安、分鐘與釐米換算。

二、逐題精講

題1

自編示意:以 I = 2.00 安培電流鍍鎳,通電 t = 30.0 分鐘,陰極面積 S = 25.0 平方釐米,鎳摩爾質量 M = 58.7 克每摩、密度 ρ = 8.90 克每立方厘米,價態 n = 2,法拉第常數 F = 96500 庫每摩。求析出質量 m 與鍍層厚度 d。

解析

電量 Q = It = 2.00×1800 = 3600 庫。 電子物質的量 = Q/F = 0.037306 摩,鎳的物質的量 = Q/(2F) = 0.018653 摩。 m = 58.7×0.018653 = 1.094922 克。 d = m/(ρS) = 0.004921 釐米,合 49.20999 微米。

答案 m = 1.094922 克;d = 0.004921 釐米,即 49.20999 微米。

採分點 電量 2 分;電子與鎳的計量比 3 分;質量 2 分;厚度與單位換算 3 分。

易錯點 把 n = 2 漏掉,質量會翻倍;把分鐘直接當秒,電量會縮小六十倍。

題2

用「分步反解」與「合併一步式」兩條獨立路徑重算 m,並說明厚度為何要除以面積與密度。

解析

路徑一:按 Q → 電子量 → 鎳量 → m 分步得 1.094922 克。 路徑二:一步式 m = MIt/(nF) = 58.7×2.00×1800/(2×96500) = 1.094922 克。 厚度 d = m/(ρS),因為 ρS 是單位厚度對應的質量;釐米乘一萬得微米,故 0.004921 釐米 = 49.20999 微米。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):電量庫侖(電流乘秒數)= 3600;電子物質的量(電量除法拉第常數)= 0.037306;鎳物質的量(電子量除以價態)= 0.018653;析出質量克(分步式與一步式)= 1.094922;鍍層厚度釐米(質量除以密度再除以面積)= 0.004921;厚度微米(釐米換成微米)= 49.20999

答案 兩路均為 1.094922 克;d = 49.20999 微米。

採分點 兩條路徑各 3 分;厚度分母理由 2 分;單位換算 2 分。

易錯點 把 ρS 寫成 ρ/S,或把平方釐米與平方米混用,厚度會差四個數量級。

三、規律小結與對照表

量主路徑獨立路徑結果
電量It2.00×18003600
電子量Q/FIt/F0.037306
鎳量Q/(2F)電子量除以 20.018653
析出質量M 乘鎳量MIt/(nF)1.094922
鍍層厚度m/(ρS)m 除以 ρ 再除以 S0.004921
微米厚度d 乘 100000.004921×1000049.20999

電解計量先寫清 n 與單位,再讓分步式與一步式兩路閉合;電流、時間與常數均為自編示意,不代表真實工藝參數。

四、自測清單

  • 是否把分鐘換成秒
  • 是否除以價態 2
  • 兩路 m 是否相等
  • 厚度分母是否為 ρS
  • 釐米到微米是否乘一萬
  • 是否區分電子量與鎳量
  • 結果是否代回 Q 閉合
  • 是否註明示意參數

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):電量庫侖 = 3600;電子物質的量 = 0.037306;鎳物質的量 = 0.018653;析出質量克 = 1.094922;鍍層厚度釐米 = 0.004921;厚度微米 = 49.20999。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理恆電流單金屬電沉積;串聯電解分攤、電鍍電流效率、電池容量與能量、腐蝕速率另屬相鄰板塊,不在此重複計數。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):按課程標準與聯招常見考點範圍的相關單元
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 本篇具體考點:化學科:法拉第電解定律、電沉積質量與鍍層厚度相關章節。
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;不使用他人現成題目;採分點為教研整理,非官方評分標準

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電鍍層厚度:法拉第常數與密度兩路回代
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