Question

14．（1）“冰甲烷”即甲烷的結晶水合物，是一種晶體，該晶體中平均每46個水分子構成8個籠，每個籠可容納一個甲烷分子或一個游離水分子，若該晶體中每8個籠只有6個容納甲烷分子，另外2個被游離水分子填充，則“冰甲烷”平均組成可表示為B（填序號）．
A．CH₄•6H₂O B．CH₄•8H₂O C．CH₄•10H₂O D．CH₄•14H₂O
（2）“冰甲烷”中的水分子與甲烷分子以分子間作用力相結合形成分子晶體；
（3）由無水醋酸鈉與堿石灰共熱可制得甲烷，你預測將無水苯乙酸鈉與堿石灰共熱時，所得的有機物主要是B（選填序號）
A．甲烷 B．甲苯 C．苯甲酸鈉、甲烷 D．乙苯
（4）將甲烷分子中的4個氫原子互相連接可以構成一個正四面體，如圖所示是一個正方體，設想將一個甲烷分子放入，碳原子將居于正方體的中心，黑球表示已有1個氫原子居于該正方體的一角，請在圖上畫另外3個黑球標出其他3個氫原子的位置．

Answer 1

分析 （1）在“可燃冰”晶體中，每8個籠由46個H₂O分子構成框架，其中容納6個CH₄分子和2個H₂O分子，可判斷每8個籠共48個H₂O分子和6個CH₄分子，據此推斷可表示可燃冰的平均組成的化學式．
（2）分子間存在分子間作用力，形成分子晶體；
（3）由無水醋酸鈉與堿石灰共熱可得到甲烷，反應的化學反應方程式為：CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+CH₄↑，反應的實質為脫羧反應，以此解答．
（4）甲烷分子中，碳原子和氫原子構成正四面體結構．

解答 解：（1）晶體中8個籠只有6個容納CH₄分子，另外2個籠被水分子填充，推出8個籠共有6個甲烷分子，46+2=48個水分子，則甲烷分子與水分子的個數之比=6：48=1：8，所以化學式為CH₄•8H₂O，
故答案為：B．
（2）“冰甲烷”中的水分子與甲烷分子以分子間作用力結合在一起，形成分子晶體；
故答案為：分子間作用力；分子；
（3）由無水醋酸鈉與堿石灰共熱可得到甲烷，反應的化學反應方程式為：CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+CH₄↑，
則對比該反應，無水苯乙酸鈉與堿石灰共熱時，苯乙酸鈉脫去羧基，應生成甲苯，
故選B．
（4）甲烷中的碳原子和氫原子構成正四面體結構，碳原子和氫原子的位置關系如下所示：，
故答案為：．

點評 本題考查復雜化學式的確定、有機物的結構與性質，正確理解題給信息并利用信息解答是解本題關鍵，側重考查學生獲取知識、運用知識解答問題能力，題目難度不大．