天然氣水合物是一種在高壓低溫條件下由水和天然氣形成的冰態(tài)物,主要分布在海底和陸地凍土帶沉積物中.經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)天然氣水合物存儲(chǔ)量巨大,有望成為主要能源.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)天然氣水合物中,水分子形成一種空間籠狀結(jié)構(gòu),CH4和少量的N2、CO2等分子填入籠內(nèi)的空隙中,無(wú)固定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系,因此天然氣水合物屬于______(選填“純凈物”或“混合物”).若某種天然氣水合物中甲烷存在的形式是CH4?5.75?H20,則兩者質(zhì)量比為m(CH4):m(H2O)=______.
(2)若將天然氣從其冰態(tài)物中分離出來(lái),有三種方法:
①在一定溫度下,______使氣體從水合物中分離出來(lái);
②在一定壓力下,______使氣體從水合物中分離出來(lái);
③通過(guò)加入甲醇或鹽類等物質(zhì),可降低水合物的凝固點(diǎn).
【答案】分析:(1)根據(jù)題中信息“天然氣水合物中,水分子形成一種空間籠狀結(jié)構(gòu),CH4和少量的N2、CO2等分子填入籠內(nèi)的空隙中,無(wú)固定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系”回答前一空;根據(jù)天然氣水合物中甲烷存在的形式是CH4?5.75?H20回答后一空.
(2)根據(jù)題中信息“天然氣水合物是一種在高壓低溫條件下由水和天然氣形成的冰態(tài)物,主要分布在海底和陸地凍土帶沉積物中”回答.
解答:解:(1)根據(jù)題中信息“天然氣水合物中,水分子形成一種空間籠狀結(jié)構(gòu),CH4和少量的N2、CO2等分子填入籠內(nèi)的空隙中,無(wú)固定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系”可知,天然氣水合物中由水、甲烷、氮?dú)、二氧化碳等組成,為一種混合物;天然氣水合物中甲烷存在的形式是CH4?5.75?H20,所以兩者質(zhì)量比為m(CH4):m(H2O)=(12+1×4):[5.75×(1×2+16)]=32:207.
(2)根據(jù)題中信息“天然氣水合物是一種在高壓低溫條件下由水和天然氣形成的冰態(tài)物,主要分布在海底和陸地凍土帶沉積物中”可知,天然氣水合物的形成條件是高壓、低溫,如要釋放出甲烷,則需相反的條件,即①減小壓強(qiáng);②升高溫度.
故答案為:(1)混合物;32:207;(2)①減小壓強(qiáng);②升高溫度.
點(diǎn)評(píng):信息、能源、材料、環(huán)境是當(dāng)今世界四大首要問(wèn)題,新能源的開(kāi)發(fā)和利用是解決當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要策略,新能源的優(yōu)點(diǎn)、新能源的種類、開(kāi)發(fā)利用前景等,是化學(xué)考查熱點(diǎn)之一.