Question

第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然水合物，可满足人类1 000年的能源需要，天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳5个CH₄分子或1个游离H₂O分子，根据上述信息，完成第(1)、(2)题：?

(1)下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（　　）

A.两种都是极性分子?

B.两种都是非极性分子?

C.CH₄是极性分子，H₂O是非极性分子?

D.H₂O是极性分子，CH₄是非极性分子?

(2)若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离的H₂O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（　　）?

A.CH₄·14H₂O          B.CH₄·8H₂O?         C.CH₄·H₂O           D.CH₄·6H₂O

Answer 1

解析：（1）本题是对常见化合物是极性分子还是非极性分子判断的考核。天然气水合物中的CH₄分子由于是正四面体构型，结构对称，可使四个C—H键的极性抵消，属于非极性分子；H₂O分子是折线型结构，分子中O—H键的极性不能抵消，属于极性分子。（2）是以“可燃冰”的空间结构为题材，是对学生拓展性学习能力的考核。题述中“每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳5个CH₄分子或1个游离H₂O分子”是解题的关键，由于晶体中每8个笼只有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离H₂O分子填充，由此得出8个笼中共有6个CH₄分子，46+2=48个H₂O分子，从而得出天然气水合物的化学式为CH₄·8H₂O。?

答案：(1)D　(2)B