Question

15．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是（　　）

• 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．