Question

世界各國高度關注并加緊勘探開發的新生代能源--可燃冰將首次納入到我國能源規劃之中．據報道，科學家在深海發現了一種外表象冰的固態物質，這種物質的成分是甲烷水合物（CH₄?xH₂O），稱為可燃冰．通常情況下，這種物質不穩定、易分解、易燃，在低溫或高壓下呈固態．其儲量超過煤和石油的總儲量，是很有前途的待開發能源．
（1）請你分析可燃冰作為能源有什么優點？

 

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（2）試寫出甲烷水合物中的主要成分甲烷在空氣中燃燒的方程式

 

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（3）科學家對在我國南海海域發現的可燃冰的組分進行研究后，測得其含碳的質量分數  為7.5%，則x的值為

 

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（4）測得這種晶體的結構為平均每46個水分子建8個籠，每個籠中容一個甲烷分子或一個游離的水分子，則在這種晶體中共含

 

種分子．若每8個籠容有6個甲烷和2個水分子，則在這8個籠組成的整體中，甲烷與水的分子個數比是

 

．

Answer 1

分析：（1）此題涉及了新能源的形成原因的探討以及其優點的探究問題，由題目所給信息分析推斷即可．
（2）由題意反應物為甲烷與氧氣，生成物為二氧化碳和水，反應條件為點燃，故可書寫化學方程式．
（3）根據碳元素的質量分數可列關系式求解即可．
（4）根據題意，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．

解答：解：（1）“可燃冰”是未來潔凈的新能源．其儲量超過煤和石油的總儲量，說明其儲量大．甲烷的水合物，外形像冰，燃燒后幾乎不產生任何殘渣，污染比煤、石油、天然氣都要小得多．
（2）天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），在空氣中燃燒后生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O．
（3）根據題意可列關系式：7.5%=

12

16+18x

×100%，x=8．
（4）由題意可知，這種晶體中共含甲烷分子和水分子兩種分子；晶體中平均每46個H₂O構建成8個籠，8個籠有6個容納了CH₄分子，另外2個籠被游離的H₂O分子填充，因此，晶體中有48個水分子，六個CH₄分子．所以6CH₄?48H₂O即CH₄?8H₂O；甲烷與水的分子個數比是1：8．
故答案為：（1）儲量大，清潔；（2）CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O；（3）8；（4）2；1：8．

點評：這是一道應用型信息題，而且閱讀量較大，需要處理的信息很多，考查學生接受并運用新信息解決問題的能力；解題時要把握題給信息的實質，結合新舊知識，對要解答的問題進行分析、辨別．