题目内容
我国在青藏高原发现大储量可燃冰．可燃冰的晶体结构模型如图：（1）C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排列顺序是
（2）“可燃冰”晶体内部存在的作用力有
（3）下列有关“可燃冰”的说法中，不正确的是
A．“可燃冰”的存在说明甲烷易溶于水
B．“可燃冰”属于分子晶体，熔点较低
C．相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的大
D．“可燃冰”只能在低温、高压环境下稳定存在
（4）晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个H2O分子，每8个笼中有6个容纳CH4分子，2个笼填充H2O分子，则“可燃冰”（天然气水合物）的平均组成可表示为
分析：（1）同一周期中，元素的第一电离能随着原子相等的增大而呈增大趋势，但第IIA、第VA族元素第一电离能大于相邻元素；根据价层电子对互斥理论确定H2O分子中O原子的杂化方式；
（2）“可燃冰”晶体内部原子之间存在化学键，水分子中O原子和另外水分子中的H原子形成氢键，分子间存在范德华力；
（3）A．甲烷不易溶于水；
B．分子晶体的熔沸点较低；
C．甲烷之间不能形成氢键、冰中分子间存在氢键，导致冰的密度大于可燃冰；
D．“可燃冰”在较高温度或较低压强下，该晶体易被破坏；
（4）利用均摊法确定化学式．
（2）“可燃冰”晶体内部原子之间存在化学键，水分子中O原子和另外水分子中的H原子形成氢键，分子间存在范德华力；
（3）A．甲烷不易溶于水；
B．分子晶体的熔沸点较低；
C．甲烷之间不能形成氢键、冰中分子间存在氢键，导致冰的密度大于可燃冰；
D．“可燃冰”在较高温度或较低压强下，该晶体易被破坏；
（4）利用均摊法确定化学式．
解答：解：（1）同一周期中，元素的第一电离能随着原子相等的增大而呈增大趋势，但第IIA、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序是N＞O＞C；
H2O分子中O原子价层电子对个数=2+
（6-2×1）=4且含有2个孤电子对，所以O原子采用sp3杂化，故答案为：N；O；C；sp3；
（2）“可燃冰”晶体内部原子之间存在化学键，水分子中O原子和另外水分子中的H原子形成氢键，分子间存在范德华力，所以在可燃冰”晶体内部存在的作用力有氢键、范德华力、共价键，故答案为：氢键、范德华力、共价键；
（3）A．甲烷不易溶于水，“可燃冰”的存在不能说明甲烷易溶于水，说明存在CH4?8H2O，故A错误；
B．“可燃冰”的构成微粒是分子，属于分子晶体，熔点较低，故B正确；
C．“可燃冰”中存在少量氢键、冰中存在大量氢键，氢键的存在导致分子之间距离变小，所以相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的小，故C错误；
D．“可燃冰”属于分子晶体，且甲烷属于气体，温度、压强影响气体的存在，所以只能在低温、高压环境下稳定存在，故D正确；
故选AC；
（4）平均每46个水分子构成8个笼，晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子，另外2个被2个游离的H2O分子所填充；
天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子；则CH4分子与H2O分子粒子数比=6：48=1：8；
可判断天然气水合物的平均组成可表示为CH4?8H2O；
故答案为：CH4?8H2O．
H2O分子中O原子价层电子对个数=2+
| 1 |
| 2 |
（2）“可燃冰”晶体内部原子之间存在化学键，水分子中O原子和另外水分子中的H原子形成氢键，分子间存在范德华力，所以在可燃冰”晶体内部存在的作用力有氢键、范德华力、共价键，故答案为：氢键、范德华力、共价键；
（3）A．甲烷不易溶于水，“可燃冰”的存在不能说明甲烷易溶于水，说明存在CH4?8H2O，故A错误；
B．“可燃冰”的构成微粒是分子，属于分子晶体，熔点较低，故B正确；
C．“可燃冰”中存在少量氢键、冰中存在大量氢键，氢键的存在导致分子之间距离变小，所以相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的小，故C错误；
D．“可燃冰”属于分子晶体，且甲烷属于气体，温度、压强影响气体的存在，所以只能在低温、高压环境下稳定存在，故D正确；
故选AC；
（4）平均每46个水分子构成8个笼，晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子，另外2个被2个游离的H2O分子所填充；
天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子；则CH4分子与H2O分子粒子数比=6：48=1：8；
可判断天然气水合物的平均组成可表示为CH4?8H2O；
故答案为：CH4?8H2O．
点评：本题考查了物质结构和性质，涉及第一电离能大小的判断、原子杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点，根据元素周期律、价层电子对互斥理论、均摊法等知识点来分析解答，题目难度不大．
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