Question

2011年3月11日下午，日本宫城县发生里氏9.0级大地震，引发的海啸导致福岛核电站发生重大核事故．
（1）核电站中核燃料铀或钚在中子的撞击下，原子核发生分裂，产生钡、氙、碘、铯、锶等原子和一些粒子及射线，同时释放大量的能量，这些能量可用于驱动汽轮机发电．
①从物质的变化上看，核变化与化学变化的相同点是

 

；从原子的变化上看，核变化与化学变化的不同点是

 

②如图为元素周期表中钚元素的相关信息，下列说法正确的是

 

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A．钚是金属元素         B．钚原子核外有94个电子
C．钚元素的中子数94     D．钚的相对原子质量为244g
（2）下图为核电站爆炸事故模拟图．海啸使冷却水不能循环，核燃料产生的衰变热把水变成水蒸气，堆心中包裹核燃料的锆合金无法被冷却，暴露在水蒸气中，当温度超过1200℃时，锆（Zr）与水蒸气发生反应，生成氧化锆（ZrO₂）和氢气．大量的高温氢气进入厂房，与厂房内的空气接触发生了爆炸．
①锆（Zr）与水发生反应产生氢气的化学方程式为

 

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②进入厂房的氢气为什么发生的是爆炸，而不是平静燃烧？

 

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③我省石岛湾核电站将采用氦气代替水作冷却剂和热传输物质，这样做有什么优点？

 

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（3）针对日本核泄漏事故给人类带来的灾难，有同学提出如下看法：“科学技术给人类进步带来了贡献，也带来了灾难，可见，科学技术对人类发展并没有太大意义．”你是否同意此看法，请谈谈你的观点．

 

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Answer 1

分析：（1）①由题意，“铀或钚在中子的撞击下，原子核发生分裂，产生钡、氙、碘、铯、锶等原子和一些粒子及射线，同时释放大量的能量”，可知核变化与化学变化的相同点和不同点；
②由元素周期表中钚元素的相关信息，可知：钚是金属元素；根据“原子序数=核内质子数=核外电子数”知其电子数；注意：相对原子质量的单位；
（2）①由题意“锆（Zr）与水蒸气发生反应，生成氧化锆（ZrO₂）和氢气”，则可知反应物和生成物，反应条件为高温，故可书写化学方程式；
②可了解燃气体发生爆炸必须具备一定的条件；
③石岛湾核电站将采用氦气代替水作冷却剂和热传输物质，注意考虑氦气的化学性质；
（3）学会辩证的看待问题．

解答：解：（1）①由题意，“铀或钚在中子的撞击下，原子核发生分裂，产生钡、氙、碘、铯、锶等原子和一些粒子及射线，同时释放大量的能量”，可知核变化与化学变化的相同点都产生新物质；而核变化与化学变化的不同点为：核变化是原子发生了变化，而化学变化原子本身不变；
②由元素周期表中钚元素的相关信息，可知：钚是金属元素；根据“原子序数=核内质子数=核外电子数”知其电子数为94；中子数无法确定，故C错误；注意：相对原子质量的单位为“1”而非“g”，故D错误；故选A、B；
（2）①由题意“锆（Zr）与水蒸气发生反应，生成氧化锆（ZrO₂）和氢气”，则可知反应物和生成物，反应条件，故可书写化学方程式为：Zr+2H₂O

高温  .

ZrO₂+2H₂；
②进入厂房的氢气发生的是爆炸，而不是平静燃烧的原因为：在有限空间内氢分子和氧分子大量接触反应；
③我省石岛湾核电站将采用氦气代替水作冷却剂和热传输物质，其优点主要考虑氦气的化学性质稳定，不会和锆发生反应生成氢气；
（3）应该辩证的“一分为二”的看待问题，所以：不同意，只要人类正确使用科学技术，就能给人类的发展带来贡献，尽量避免其危害．
故答为：（1）①都产生新物质；核变化是原子发生了变化，而化学变化原子本身不变；②A、B
（2）①Zr+2H₂O

高温  .

ZrO₂+2H₂②在有限空间内氢分子和氧分子大量接触反应（要点一：氢分子和氧分子大量接触反应；要点二：有限空间）；③氦气的化学性质稳定，不会和锆发生反应生成氢气；
（3）不同意，只要人类正确使用科学技术，就能给人类的发展带来贡献，尽量避免其危害（其他合理答案也可）．

点评：了解元素周期表的特点及其应用；了解原子的定义和构成；了解原子和分子的区别和联系；掌握化学变化的基本特征，由题意的信息，正确书写化学方程式．