压水堆水化学复习题答案..

题型：1.填空题、2.看图填空、3.简单题、4.计算题或论述题。复习要点

第一部分：水化学概述

1.水的特殊（反常）性质与分子结构的关系。何谓分子的缔合？何谓氢键？

关系：水分子是具有偶极矩的强极性分子，这种结构成为水具有许多反常性质的主要原因；水分子的缔合:水分子的偶极矩相互吸引，并通过“氢键”而形成多分子的聚集状态。这种由简单分子结合成比较复杂的分子，而不引起物质的化学性质改变的现象，称为分子的缔合。氢键：与负电性强的元素（尤其是氟和氧）作共价结合的氢原子，还可以再和此类元素的另一原子相结合。此时所形成的第二个键，称为氢键。

2什么叫水的离子积？写出表达式。练习溶液的pH值计算。

水的离子积：水的离解平衡式为[][]

[]w K

=

-

+

O

H

OH

H

2或

[][][]O

H

OH

H

2

w

K

=

-

+

,几乎在所有溶液

中，H2O的活度接近1.0，因此不考虑H2O的平衡常数，则Kw=[H+][OH-]，称为水的离子积。

表达式：Kw=[H+][OH-]

pH值计算：pH=-lg[H+]

3.解释硬水、软水、暂时硬度、永久硬度。硬水软化的常用方法有哪些。

硬水：溶有较多量Ca2+和Mg2+的水叫做硬水。

软水：溶有少量Ca2+和Mg2+的水叫做软水。

暂时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的硬度，叫做暂时硬度。

永久硬度：如果水中溶有Ca和Mg的硫酸盐或氯化物，则不能用加热的方法去掉Ca和Mg 的离子，这种硬度叫永久硬度。

方法：

1.药剂软化法：采用石灰、纯碱、碳酸三钠和硼砂等药剂中的一种或几种。反应结束后澄清就得到软水。（操作复杂但成本低，适于处理大量的高硬度的水，常作为水软化的初步处理。）

2.离子交换法：现代使用盐型离子交换树脂来降低水的硬度。

3其他方法：

过滤法：在大规模滤水时，使用由沙砾和石子组成的过滤器；小规模的过滤采用烧结玻璃、特制的过滤材料和过滤膜等。过滤法只能除掉不溶性杂质。

蒸馏法。

第二部分：压水堆的放射性

1.压水堆放射性物质的来源及组成？压水堆核电厂一回路冷却剂中主要的裂变产物有哪些？列出其中6中主要核素。

来源：一.堆芯放射性物质的积累1.来自燃料中的裂变产物

2.结构材料腐蚀产物的活化

二.冷却剂中的裂变产物

一回路冷却剂放射性：（1）放射性碘；（卤素I碘、Br溴）

（2）惰性气体裂变产物；（Kr、Xe）

（3）其它裂变产物。（Cs 锶、Rb 铷、Ba ）

第三部分：压水堆结构材料的腐蚀与防护

1. 何谓腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂、氢

腐蚀（氢脆）、腐蚀疲劳？解释钝化、极化、超电压。

腐蚀：腐蚀是指材料与它所处环境介质之间发生化学－物理的相互作用，而引起的变质和破坏。

化学腐蚀：金属与不导电的液体（非电解质）直接发生纯化学作用而引起的破坏。包括高温氧化、脱碳、硫化、氢腐蚀等。

电化学腐蚀：金属表面与腐蚀介质（电解质）发生电化学反应而引起的破坏。

点腐蚀：一种电化学腐蚀，是由于局部浓差电池的存在所造成的不均匀腐蚀，腐蚀集中在小点位置，深部发展，可穿孔

晶间腐蚀：腐蚀发生在晶粒边界并沿晶界发展;

应力腐蚀断裂：应力腐蚀断裂SCC 是指金属材料在固定拉应力（内应力或外加应力）和环境介质的共同作用下工作的，因而经常导致远低于材料的屈服强度或抗拉强度的条件下发生的突然的、没有预兆的腐蚀破坏 。（条件：敏感的金属材料，足够大的拉伸应力和特定的腐蚀介质）

氢腐蚀（氢脆）：H 原子渗入金属内部，金属变脆，应力下发生脆裂

腐蚀疲劳：当金属受到酸碱的腐蚀，一些部位的应力就比其他部位高得多，加速裂缝的形成，这叫“腐蚀疲劳”。

钝化：高温下金属和氧反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止里面的金属进一步氧化的现象叫钝化

极化：在腐蚀电池中，电位差比起始值减小的现象称为极化。

超电压：各电极电势的改变值称为超电压。

2.金属腐蚀速度的表示法，写出表示单位并说明。

a. 重量指标：.h m g/

T × S W2－ W1=Vw 2（Vw －重量指标的腐蚀速率，克/平方米.小；W1 －腐蚀前重量；W2－腐蚀后重量（去除腐蚀产物）；S －样品面积；T －腐蚀时间）

b. 深度指标：y mm/ t

L2－L1= V1（Vl —深度指标的腐蚀速率，毫米/年；L1—腐蚀前深度；L2—腐蚀后深度；t —腐蚀时间。）

c. 电流指标：Vi = M I a / n F = (M i a / n x 26.8 )x 104 g/ m 2.h （F －法拉第（ 96500库仑）或26.8 A.H ，M －原子量； n －化合价; A － 单位面积。）

3压水堆中主要结构材料是什么，试简述它们各自的腐蚀特性？影响因素？ 锆合金（主要用于燃料包壳）：锆本身是一种非常活泼的金属，但它却具有良好的抗腐蚀性能，这归因于金属表面氧化膜的保护作用。若破坏了这层氧化膜， 锆合金就会在短时间内遭受到破坏。

锆合金会在高温水或蒸气中生成氧化物膜，刚开始时反应非常缓慢，氧化膜增加到一定厚度（转折点）时，腐蚀速率腐蚀速度突然增加，之后又逐渐减缓并趋于恒定。转折点之前：氧化膜（黑色致密）是一种保护体，组成为ZrO 2-n (n<0.05)的单斜晶体；转折点之后：氧化膜（灰白色疏松）无保护作用，组成为ZrO2

影响因素：1温度 冷却剂温度越高，到达转折点的时间就越短，腐蚀量也越大