Question

能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体而不是平面正方形的事实是（　　）

• A、甲烷的4个碳氢键的键能相等
• B、甲烷的4个碳氢键的键长相等
• C、甲烷的一氯代物只有1种
• D、甲烷的二氯代物只有1种

Answer 1

分析：A．若是平面正方形结构，甲烷的4个碳氢键的键长、键能也相等；
B．甲烷如果是平面结构，甲烷的4个碳氢键的键长也相等；
C．甲烷若是平面结构，甲烷中的四个氢原子位置也相同；
D．如果甲烷是正方形的平面结构，而CH₂Cl₂有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合．

解答：解：A．由于甲烷为平面正方形结构时，甲烷的4个碳氢键的键能也相等，所以无法判断甲烷为正四面体结构，故A错误；
B．甲烷无论是正四面体结构，还是正方形，甲烷的4个碳氢键的键长都相等，无法判断甲烷的结构，故B错误；
C．甲烷无论是正四面体结构，还是正方形，其一氯代物只有1种，不能说明分子结构，故C错误；
D．若为平面正方形结构，二氯甲烷有两种同分异构体，而正四面体的二氯甲烷不存在同分异构体，故D正确；
故选D．

点评：本题考查甲烷的分子结构，题目难度不大，注意掌握常见有机物的结构与性质，明确二氯甲烷没有同分异构体说明甲烷是正四面体结构．