31． [化学-物质结构与性质]（13分）科学家正在研究温室气体 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的转化和利用。
（1） $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 o
（2）下列关于 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的说法正确的是 \_(填序号)。
a．固态 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 属于分子晶体
b $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 熔点低于 $\mathrm { C O } _ { 2 }$
d $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 分子中碳原子的杂化类型分别是 $\mathsf { s p } ^ { 3 }$ 和 $\boldsymbol { \mathrm { s p } }$
（3）在Ni基催化剂作用下， $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 反应可获得化工原料CO和 $\mathrm { H } _ { 2 }$ .
①基态Ni原子的电子排布式为 \_\_\_，该元素位于元素周期表的第\_\_\_\_\_族。
②Ni能与CO 形成正四面体形的配合物 $\mathrm { N i } ( \mathrm { C O } ) _ { 4 } , \mathrm { l m o l } \mathrm { N i } ( \mathrm { C O } ) _ { 4 }$ 中含有\_\_\_molσ 键。
（4）一定条件下， $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 都能与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 形成的水合物俗称“可燃冰”。
<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>参数分子</td><td rowspan=1 colspan=1>分子直径/nm</td><td rowspan=1 colspan=1>分子与 ${ \sf H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的结合能E $/ \mathrm { k J } \cdot \mathrm { m o l } ^ { - 1 }$ </td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $\mathrm { C H } _ { 4 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0.436</td><td rowspan=1 colspan=1>16.40</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $\mathrm { C O } _ { 2 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0.512</td><td rowspan=1 colspan=1>29.91</td></tr></table>
①“可燃冰”中分子间存在的 2种作用力是 o
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 置换 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是【答案】(13 分)①H、 $\mathrm { C } , \ \mathrm { O } ;$ ②a、d；（3）① $\mathrm { 1 s ^ { 2 } 2 s ^ { 2 } 2 p ^ { 6 } 3 s ^ { 2 } 3 p ^ { 6 } 3 d ^ { 8 } 4 s ^ { 2 } }$ 或 $\mathrm { [ A r ] } 3 \mathrm { d } ^ { 8 } 4 \mathrm { s } ^ { 2 }$；VIII；②8。
> （4）①氢键、范德华力； $\textcircled{2} \mathrm { C O } _ { 2 }$ 的分子直径小于笼状空腔直径，且与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的结合力大于 $\mathrm { C H } _ { 4 }$
见解析