Question

第28屆國際地質大會提供的資料顯示，海底有大量的天然水合物，可滿足人類1 000年的能源需要，天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構建成8個籠，每個籠可容納5個CH₄分子或1個游離H₂O分子，根據上述信息，完成第(1)、(2)題：?

(1)下列關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個籠被游離的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·H₂O           D.CH₄·6H₂O

Answer 1

解析：（1）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型，結構對稱，可使四個C—H鍵的極性抵消，屬于非極性分子；H₂O分子是折線型結構，分子中O—H鍵的極性不能抵消，屬于極性分子。（2）是以“可燃冰”的空間結構為題材，是對學生拓展性學習能力的考核。題述中“每46個水分子構建成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式為CH₄·8H₂O。?

答案：(1)D　(2)B