Question

【題目】2011年3月11日下午，日本宮城縣發生里氏9.0級大地震，引發的海嘯導致福島核電站發生重大核事故。

(1)核電站中核燃料鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發生分裂，產生鋇、氙、碘、銫、鍶等原子和一些粒子及射線，同時釋放大量的能量，這些能量可用于驅動汽輪機發電。從物質的變化上看，核變化與化學變化的相同點是_______；從原子的變化上看，核變化與化學變化的不同點是_______。

(2)下圖為核電站爆炸事故模擬圖。海嘯使冷卻水不能循環，核燃料產生的衰變熱把水變成水蒸氣，堆心中包裹核燃料的鋯合金無法被冷卻，暴露在水蒸氣中，當溫度超過1200℃時，鋯(Zr)與水蒸氣發生反應，生成氧化鋯(ZrO2)和氫氣。大量的高溫氫氣進入廠房，與廠房內的空氣接觸發生了爆炸。

①鋯(Zr)與水發生反應產生氫氣的化學方程式為_______。

②進入廠房的氫氣為什么發生的是爆炸，而不是平靜燃燒？___________。

③山東省石島灣核電站將采用氦氣代替水作冷卻劑和熱傳輸物質，這樣做有什么優點？____________________________。

Answer 1

【答案】都產生新物質 核變化是原子發生了變化，而化學變化原子本身不變 Zr＋2H2O 2rO2＋2H2 因為氫分子和氧分子在有限空間里大量接觸反應 氦氣的化學性質穩定，不會和鋯發生反應生成氫氣

【解析】

(1)有新的物質生成的變化叫化學變化。決定物質種類的是組成和結構，核變過程中元素的種類改變，物質的種類也改變，所以從物質的變化上看，核變化與化學變化的相同點是都產生新物質；從原子的變化上看，核變化與化學變化的不同點是核變化是原子發生了變化，而化學變化原子本身不變；(2)①溫度超過1200℃時，鋯(Zr)與水蒸氣發生反應，生成氧化鋯(ZrO2)和氫氣的化學方程式為Zr＋2H2O 2rO2＋2H2；②爆炸發生的條件是：可燃性氣體或粉塵與空氣的混合物中含量達到爆炸極限，且燃燒發生在有限的空間；③石島灣核電站將采用氦氣代替水作冷卻劑和熱傳輸物質，這樣做的優點：氦氣的化學性質穩定，不會和鋯發生反應生成氫氣。