Question

3．今年5月，運用“藍鯨一號”鉆探平臺，我國南海神狐海域首次實現可燃冰試采成功．
材料一：可燃冰、學名天然氣水化合物，其化學式為CH₄•8H₂O．它是天然氣的固體狀態（因海底高壓）．埋于海底地層深處的大量有機質在細菌的分解作用下，最后形成石油和天然氣（石油氣），其中許多天然氣被包進水分子中，在海底的低溫（2～5℃）與壓力下結晶，形成“可燃冰”．
材料二：“藍鯨一號”鉆探平臺設計和建造過程刷新了多項世界紀錄，它長117米，寬92.7米，高118米，質量為42000噸．
請根據上述材料回答：
（1）形成可燃冰需要一定的生態環境．
①海底地層深處，這些分解有機質的細菌能很好的生存，體現了生物對環境的適應．這些細菌分解有機質不需要（選填“需要”或“不需要”）氧氣，這些細菌與真菌在細胞結構上的主要區別是細菌沒有成型的細胞核．
②在開采過程中，極少量的垃圾廢棄物沒有對海洋環境造成破壞，這主要是因為海洋生態系統有自我修復的能力．
（2）形成可燃冰的其中一個條件是有甲烷氣源．
①可燃冰（CH₄•8H₂O）中C：H：O的元素質量比是3：5：32，甲烷屬于有機物（選填“有機物”或“無機物”）．
②與石油、煤等化石燃料相比較，開采可燃冰的積極意義有（寫一條）幾乎不會對環境造成污染．（可燃冰在空氣中燃燒的化學方程式為CH₄•8H₂O+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+10H₂O）
（3）如果南海海水的密度是1.03×10³千克/米³，“藍鯨一號”鉆探平臺漂浮海面受到海水浮力是4.116×10⁸牛，浸入海水的體積至少需要40777米³，開采出的可燃冰可以直接在管口點燃，說明已經成為氣體，從固體變成氣體的原因可能是壓強變小、溫度升高．

Answer 1

分析 （1）根據生物對環境的適應、根據細菌與真菌的區別、海洋生態系統的自我修復能力來分析；
（2）根據化合物中元素質量比的計算方法以及有機物的概念來分析；根據可燃冰燃燒的產物來分析；
（3）根據漂浮時的浮力大小、物質的三態變化來分析．

解答 解：（1）海底地層深處，這些分解有機質的細菌能很好的生存，體現了生物對環境的適應；在深海底部沒有氧氣，所以這些細菌分解有機質不需要氧氣，這些細菌與真菌的主要區別是細菌沒有成型的細胞核；故填：適應；不需要；細菌沒有成型的細胞核；
海洋生態系統有自我修復的能力，所以在開采過程中，極少量的垃圾廢棄物沒有對海洋環境造成破壞；故填：自我修復；
（2）①可燃冰（CH₄•8H₂O）中C：H：O的元素質量比是12：（1×20）：（16×8）=3：5：32；可燃冰是含碳元素的化合物，屬于有機物；故填：3：5：32；有機物；
②石油與煤炭燃燒后的產物中含有煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物，而可燃冰完全燃燒只生成水和二氧化碳，幾乎不會對環境造成污染；故填：幾乎不會對環境造成污染；
（3）物體漂浮于水面上，其所受浮力等于其所受重力，即F=42000噸×1000kg/噸×9.8N/kg=4.116×10⁸N；其所受浮力也等于其排開的海水的重量，設排開海水的體積為V，則1.03×10³千克/米³×V×9.8N/kg=4.116×10⁸N，則V=40777米³；壓強變小、溫度升高，可燃冰由固態轉化為氣態了；故填：4.116×10⁸；40777；壓強變小、溫度升高．

點評 本題是一個理化生綜合題，解題時結合物理化學生物知識即可．