Question

第28屆國際地質大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，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1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)水分子角形，負電重心在氧原子上，正電重心在兩H原子的連線上，正負電重心不重合在一起，是極性分子。甲烷為正四面體結構，帶正電的氫原子位于正四面體的頂點上，正電重心是正四面體的重心，也是C原子的位置——負電中心，其正電重心和負電重心重合在一起，是非極性分子。

(2)(求和法)由題意，構成8個籠的是46個水分子，其內容納了6個CH₄分子和2個H₂O分子，該天然氣水合物的分子式應該是  46H₂O·6CH₄·2H₂O=6CH₄·48H₂O

最簡式為：CH₄·8H₂O。

答案：(1)D  (2)B