Question

3．2011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都产生了新的物质；从原子的变化上看，核变化与化学变化的不同点是在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变．
②图1为元素周期表中钚元素的相关信息，下列说法正确的是AB．
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）图2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Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂．
②进入厂房的氢气为什么发生的是爆炸，而不是平静燃烧？在有限空间内氢气和氧气接触面积大，在高温条件下迅速反应．
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，这样做有什么优点？氦气的化学性质稳定，不会和锆发生反应生成氢气．
（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．不同意，只要人类正确运用科学技术，就能够给人类的发展带来贡献，尽量避免其产生的危害．

Answer 1

分析 （1）①根据变化的特征分析核变化与化学变化的相同点和不同点．
②根据元素周期表的意义分析；
（2）①根据题意：锆（Zr）与水蒸气发生反应，生成氧化锆（ZrO₂）和氢气，写出反应的方程式；
②氢气是可燃性气体，遇到空气在有限的空间内剧烈燃烧容易发生爆炸；
③根据氦气的化学性质稳定分析．
（3）根据属于开放性的问题，要求结论和原因要一致进行解答．

解答 解：（1）①从物质的变化上看，核变化与化学变化的相同点是都产生了新的物质；从原子的变化上看，核变化与化学变化的不同点是在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变．
②由元素周期表中钚元素的相关信息可知：
A．元素的名称中带有“金”旁，钚是金属元素．故A正确；
B．在原子中，原子序数=核内质子数=核外电子数=94，故B正确；
C．钚元素的中子数应是：244-94=150．故C错误；
D．相对原子质量的单位是“1”，不是“克”．故D错误．
故答为：①都产生了新的物质；在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变；
②AB；
（2）①锆（Zr）与水蒸气在高温条件下发生反应，生成氧化锆（ZrO₂）和氢气，因此反应的方程式为；Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂；故填：Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂；
②氢气是可燃性气体，与空气充分接触在有限的空间内剧烈燃烧容易发生爆炸，因此进入厂房的氢气会发生爆炸；故填：在有限空间内氢气和氧气接触面积大，在高温条件下迅速反应；
③氦气的化学性质稳定，不会和锆发生反应生成氢气，避免了危险的发生．故答案为：氦气的化学性质稳定，不会和锆发生反应生成氢气．
（3）属于开放性的问题，要求结论和原因要一致．如不同意，只要人类正确运用科学技术，就能够给人类的发展带来贡献，尽量避免其产生的危害（其他合理答案也可以）．
故填：不同意，只要人类正确运用科学技术，就能够给人类的发展带来贡献，尽量避免其产生的危害（其他合理答案也可以）．

点评 本题是一个信息情景题，考查了化学变化的特征，化学变化的微观本质，考查大部分内容是课本基础知识或根据信息提取有关的内容完成答案，要求学生学会迁移．