材料一:无处安放的“核废水”
2011年3月11日,日本东北太平洋地区发生里氏9筑地震,继而引发海啸。福岛第一核电站因海水灌入发生断电,其4个核反应堆中有3个先后发生爆炸和堆芯熔毁,发生爆炸的主要原因是裸露的燃料包壳锆(Zr)和水蒸气在高温条件下生成二氧化锆和氢气,大量氢气和空气混合后被引爆。后期处理中,为了降低核反应堆的温度,须向反应堆内注入大量冷却水。冷却水中含有现有技术无法有效去除的放射性氚(质子数为1,中子
数为2的一种原子),含氚污染水被存储在大型储水罐内。十年过去了,核废水越来越多,到了快装不下的程度,所以,日本政府决定将核废水排入大海,但遭到了国际社会的强烈反对。
材料二:为世界和平与发展贡献更多中国智慧、中国方案、中国力量,化学功不可没!2021年5月15日,天问一号探测器携“祝融号”火星车成功着陆于火星,中国成为第二个成功派出探测器登陆火星的国家。其运载火箭长征五号B采用液氢、液氧作推进剂。
氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和乙醇裂解制氢等。由化石能源制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的H2.电解法制氢的能量转化如图1所示,其中利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气。乙醇裂解制氢会受到反应温度、催化剂种类等多种因素的影响。图2为我国科研人员研究反应温度对Ni/C催化裂解乙醇产氢率的影响。
氢气的储存方法有物理储氢和化学储氢。中国科学家研究出镁基固态储氢技术:利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2),实现了固态储氢。MgH2是氢能源汽车的供能剂,它能与水反应生成氢氧化镁,同时释放出氢气。氢能源能有效减少CO2的排放,随着制氢与储氢技术的不断发展,氢能源作为一种理想的清洁能源,其发展前景可期。
依据文章内容回答下列问题。
①利用太阳能发电并电解水制氢可实现CO2零排放
②由图2可知,温度越低,Ni/C催化裂解乙醇产氢率越大
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲,这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。航天员在空间站呼吸的氧气有三种来源:第一种是携带的纯氧氧气瓶,第二种是利用电解水的方式产生的氧气和氢气,氧气可以供宇航员呼吸,而氢气还可以作为燃料。第三种是利用固体氧气发生器产生的氧气。
i、关闭止水夹K,通入氢气并点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
ii、打开止水夹K,通入氧气。火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与有关。