题目内容

世界各国高度关注并加紧勘探开发的新生代能源--可燃冰将首次纳入到我国能源规划之中．据报道，科学家在深海发现了一种外表象冰的固态物质，这种物质的成分是甲烷水合物（CH₄?xH₂O），称为可燃冰．通常情况下，这种物质不稳定、易分解、易燃，在低温或高压下呈固态．其储量超过煤和石油的总储量，是很有前途的待开发能源．
（1）请你分析可燃冰作为能源有什么优点？

；
（2）试写出甲烷水合物中的主要成分甲烷在空气中燃烧的方程式

；
（3）科学家对在我国南海海域发现的可燃冰的组分进行研究后，测得其含碳的质量分数为7.5%，则x的值为

；
（4）测得这种晶体的结构为平均每46个水分子建8个笼，每个笼中容一个甲烷分子或一个游离的水分子，则在这种晶体中共含

种分子．若每8个笼容有6个甲烷和2个水分子，则在这8个笼组成的整体中，甲烷与水的分子个数比是

．

分析：（1）此题涉及了新能源的形成原因的探讨以及其优点的探究问题，由题目所给信息分析推断即可．
（2）由题意反应物为甲烷与氧气，生成物为二氧化碳和水，反应条件为点燃，故可书写化学方程式．
（3）根据碳元素的质量分数可列关系式求解即可．
（4）根据题意，在“可燃冰”晶体中，每8个笼由46个H₂O分子构成框架，其中容纳6个CH₄分子和2个H₂O分子．可判断每8个笼共48个H₂O分子和6个CH₄分子；据此推断可表示可燃冰的平均组成的化学式．

解答：解：（1）“可燃冰”是未来洁净的新能源．其储量超过煤和石油的总储量，说明其储量大．甲烷的水合物，外形像冰，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多．
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH₄），在空气中燃烧后生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂

点燃

.

CO₂+2H₂O．
（3）根据题意可列关系式：7.5%=

12

16+18x

×100%，x=8．
（4）由题意可知，这种晶体中共含甲烷分子和水分子两种分子；晶体中平均每46个H₂O构建成8个笼，8个笼有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离的H₂O分子填充，因此，晶体中有48个水分子，六个CH₄分子．所以6CH₄?48H₂O即CH₄?8H₂O；甲烷与水的分子个数比是1：8．
故答案为：（1）储量大，清洁；（2）CH₄+2O₂

点燃

.

CO₂+2H₂O；（3）8；（4）2；1：8．

点评：这是一道应用型信息题，而且阅读量较大，需要处理的信息很多，考查学生接受并运用新信息解决问题的能力；解题时要把握题给信息的实质，结合新旧知识，对要解答的问题进行分析、辨别．

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（1）“柴”类：
①目前人类通过化学反应获得的能量大多来自于煤、石油、

等化石燃料．汽车使用的燃料是汽油．将石油加热，利用各成分的沸点不同将它们分离可得到汽油，该过程属于

（选填“物理”或“化学”）变化．
我国已推广使用车用乙醇汽油，它是在汽油中加入适量的乙醇，作为汽车的燃料，乙醇的化学式是

．汽车尾气（含有CO、NO等物质）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，使CO和NO反应，生成两种参与大气循环的气体，试写出CO与NO反应的化学方程式

．
②碳单质包括金刚石、石墨和C₆₀等，它们的化学性质相似，如它们都具有可燃性，试写出C₆₀在空气中完全燃烧的化学方程式

；
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．
（2）“茶”类：
①自然界中的水通常以硬水居多，实验室可以通过

（填一种操作的名称）把硬水制成几乎纯净的水；漂白粉可用于水的杀菌消毒，其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca（ClO）₂]．次氯酸钙可发生如下反应：Ca（ClO）₂+X+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，则X的化学式为

，Ca（ClO）₂中氯元素的化合价为

．
②如上图：图中电源的正、负极产生的气体体积比为

，正、负极产生的气体的质量比为

．请写出电解水的化学方程式：

2H₂↑+O₂↑

2H₂↑+O₂↑

．
（3）“米”类：食品营养与化学关系密切．右图是某种饼干的营养成分表，请回答相关问题．
①这种饼干中所含的钠、钙是指

（填“单质”、“原子”或“元素”），
②这种饼干放在空气中一段时间后会变“软”，是因为吸收了空气中的

水（或水蒸汽）

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而造成的．
③若食用50g该饼干可补充钙元素的质量是

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