目前已知有大量的甲烷在海洋底部以甲烷水合物 $\left(\mathrm{CH}_{4}\cdot\mathrm{nH}_{2}\mathrm{O}\right)$ 儲存蘊藏。若1.00克具固定組成之甲烷水合物在25℃及…

Question

目前已知有大量的甲烷在海洋底部以甲烷水合物 $\left(\mathrm{CH}_{4}\cdot\mathrm{nH}_{2}\mathrm{O}\right)$ 儲存蘊藏。若1.00克具固定組成之甲烷水合物在25℃及1大氣壓下分解，可以得到205 mL的甲烷氣體，則甲烷水合物之化學式 $CH_{4}\cdot nH_{2}O$ 中，n的值最接近下列哪一個整數？
(A) 5
(B) 6
(C) 7
(D) 8

Accepted Answer

正確答案為 B。 利用理想氣體方程式求甲烷莫耳數，再透過質量守恆反推結晶水 n 值，計算結果約為 6。 (A) 【計算誤差】n=5 對應的水含量較低，若計算時誤將氣體體積單位換算錯誤或忽略水分子質量，可能誤選此項，但精確計算後 n 值明顯大於 5。 (B) 【化學計量】25℃、1 atm 下 205 mL 甲烷約 0.00838 mol，對應質量 0.134 g；剩餘 0.866 g 為水，約 0.0481 mol，n = 0.0481/0.00838 ≈ 5.74，最接近整數 6。

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