Question

2011年3月11日下午，日本宮城縣發(fā)生里氏9.0級大地震，引發(fā)的海嘯導(dǎo)致福島核電站發(fā)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(fā)生分裂，產(chǎn)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(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電．
①從物質(zhì)的變化上看，核變化與化學(xué)變化的相同點(diǎn)是

 

；從原子的變化上看，核變化與化學(xué)變化的不同點(diǎn)是

 

②如圖為元素周期表中钚元素的相關(guān)信息，下列說法正確的是

 

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A．钚是金屬元素         B．钚原子核外有94個電子
C．钚元素的中子數(shù)94     D．钚的相對原子質(zhì)量為244g
（2）下圖為核電站爆炸事故模擬圖．海嘯使冷卻水不能循環(huán)，核燃料產(chǎn)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(dāng)溫度超過1200℃時，鋯（Zr）與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣．大量的高溫氫氣進(jìn)入廠房，與廠房內(nèi)的空氣接觸發(fā)生了爆炸．
①鋯（Zr）與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的化學(xué)方程式為

 

．
②進(jìn)入廠房的氫氣為什么發(fā)生的是爆炸，而不是平靜燃燒？

 

．
③我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(zhì)，這樣做有什么優(yōu)點(diǎn)？

 

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（3）針對日本核泄漏事故給人類帶來的災(zāi)難，有同學(xué)提出如下看法：“科學(xué)技術(shù)給人類進(jìn)步帶來了貢獻(xiàn)，也帶來了災(zāi)難，可見，科學(xué)技術(shù)對人類發(fā)展并沒有太大意義．”你是否同意此看法，請談?wù)勀愕挠^點(diǎn)．

 

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Answer 1

分析：（1）①由題意，“鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發(fā)生分裂，產(chǎn)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”，可知核變化與化學(xué)變化的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；
②由元素周期表中钚元素的相關(guān)信息，可知：钚是金屬元素；根據(jù)“原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)”知其電子數(shù)；注意：相對原子質(zhì)量的單位；
（2）①由題意“鋯（Zr）與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣”，則可知反應(yīng)物和生成物，反應(yīng)條件為高溫，故可書寫化學(xué)方程式；
②可了解燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件；
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(zhì)，注意考慮氦氣的化學(xué)性質(zhì)；
（3）學(xué)會辯證的看待問題．

解答：解：（1）①由題意，“鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發(fā)生分裂，產(chǎn)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”，可知核變化與化學(xué)變化的相同點(diǎn)都產(chǎn)生新物質(zhì)；而核變化與化學(xué)變化的不同點(diǎn)為：核變化是原子發(fā)生了變化，而化學(xué)變化原子本身不變；
②由元素周期表中钚元素的相關(guān)信息，可知：钚是金屬元素；根據(jù)“原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)”知其電子數(shù)為94；中子數(shù)無法確定，故C錯誤；注意：相對原子質(zhì)量的單位為“1”而非“g”，故D錯誤；故選A、B；
（2）①由題意“鋯（Zr）與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣”，則可知反應(yīng)物和生成物，反應(yīng)條件，故可書寫化學(xué)方程式為：Zr+2H₂O

高溫  .

ZrO₂+2H₂；
②進(jìn)入廠房的氫氣發(fā)生的是爆炸，而不是平靜燃燒的原因?yàn)椋涸谟邢蘅臻g內(nèi)氫分子和氧分子大量接觸反應(yīng)；
③我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(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)主要考慮氦氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會和鋯發(fā)生反應(yīng)生成氫氣；
（3）應(yīng)該辯證的“一分為二”的看待問題，所以：不同意，只要人類正確使用科學(xué)技術(shù)，就能給人類的發(fā)展帶來貢獻(xiàn)，盡量避免其危害．
故答為：（1）①都產(chǎn)生新物質(zhì)；核變化是原子發(fā)生了變化，而化學(xué)變化原子本身不變；②A、B
（2）①Zr+2H₂O

高溫  .

ZrO₂+2H₂②在有限空間內(nèi)氫分子和氧分子大量接觸反應(yīng)（要點(diǎn)一：氫分子和氧分子大量接觸反應(yīng)；要點(diǎn)二：有限空間）；③氦氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會和鋯發(fā)生反應(yīng)生成氫氣；
（3）不同意，只要人類正確使用科學(xué)技術(shù)，就能給人類的發(fā)展帶來貢獻(xiàn)，盡量避免其危害（其他合理答案也可）．

點(diǎn)評：了解元素周期表的特點(diǎn)及其應(yīng)用；了解原子的定義和構(gòu)成；了解原子和分子的區(qū)別和聯(lián)系；掌握化學(xué)變化的基本特征，由題意的信息，正確書寫化學(xué)方程式．