Question

第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠，每個籠可容納1個CH₄分子或1個游離H₂O分子。根據(jù)上述信息，完成第（1）、（2）題。

（1）下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是 (  )

A. 兩種都是極性分子

B. 兩種都是非極性分子

C. CH₄是極性分子，H₂O是非極性分子

D. H₂O是極性分子，CH₄是非極性分子

（2）若晶體中每8個籠只有6個容納了CH₄分子，另外2個籠被游離H₂O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為(  )

A. CH₄·14H₂O

B. CH₄·8H₂O

C. CH₄·7H₂O

D. CH₄·6H₂O

Answer 1

答案：D;B
解析：

解析：本題是對常見化合物是極性分子還是非極性分子判斷的考核。天然氣水合物中的CH4分子由于是正四面體構(gòu)型，結(jié)構(gòu)對稱，可使四個C—H鍵的極性抵消，屬于非極性分子；H2O分子是折線型結(jié)構(gòu)，分子中O—H鍵的極性不能抵消，屬于極性分子。本題是以“可燃冰”的空間結(jié)構(gòu)為題材，是對學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)能力的考核。題述中“每6個水分子構(gòu)建成8個籠，每個籠可容納5個CH4分子或1個游離H2O分子”是解題的關(guān)鍵，由于晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離H2O分子填充，由此得出8個籠中共有6個CH4分子，46＋2＝48個H2O分子，從而得出天然氣水合物的化學(xué)式為CH4·8H2O。