Question

19．（1）甲烷的电子式为，其空间结构为正四面体；乙烯的结构简式为CH₂=CH₂，乙烯通入溴水中的化学方程式为CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，，其反应类型为加成反应，C₅H₁₂的烃有3种同分异构体
（2）一装有等体积氯气和甲烷的量筒倒扣在盛水的水槽中，放在室外一段时间后，可观察到的现象是量筒内气体颜色变浅、量筒内壁有油状液滴、量筒内有白雾、量筒内液面上升，写出该反应生成一氯甲烷的化学方程式CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，该反应类型为取代反应．

Answer 1

分析 （1）甲烷分子中碳原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子能形成1个共价键达到稳定结构，据此写出甲烷的电子式；根据价层电子对互斥理论判断甲烷的空间构型；
乙烯的分子式为C₂H₄，含有1个C=C键；乙烯含有碳碳双键，与溴发生加成反应；
分子为C₅H₁₂为戊烷，戊烷的同分异构体只有碳链异构，即根据碳链的长短变化来书写；
（2）甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，所以试管中气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HCl是气体，氯化氢极易溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾；甲烷和氯气发生反应，甲烷分子中的氢原子被氯离子取代；

解答 解：（1）因碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，1个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成1对共用电子对，所以电子式为：；
甲烷的中心原子是碳原子，碳原子上的价电子都形成了共价键，属于AB_n型的结构，当n=4时，该分子是正四面体结构；
乙烯的分子式为C₂H₄，含有1个C=C键，结构简式为CH₂=CH₂；乙烯含有碳碳双键，与溴发生加成反应，化学方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，属于加成反应；
分子为C₅H₁₂为戊烷，戊烷的同分异构体有3种，正戊烷、异戊烷和新戊烷，分别为：CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃、、，
故答案为：；正四面体；CH₂=CH₂；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br；加成反应；3；
（2）甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，所以试管中气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HCl是气体，氯化氢极易溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾；甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
故答案为：量筒内壁有油状液滴、量筒内有白雾；CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；取代反应；

点评 本题考查甲烷、乙烯的性质，注意反应的原理和产物的性质是解答的关键，题目难度不大．