题目内容
11．
已知：卤素的氢化物易溶于水．某同学采用如图所示装置研究氯气与甲烷反应．实验时，往U型管的左端装入甲烷和氯气（体积比为1：4）的混合气体，并将该装置放置在光亮处，让混合气体缓慢地反应一段时间．根据要求回答问题：（1）下列关于甲烷分子结构的叙述中，正确的是C
A．C、H原子间的化学键是离子键
B．甲烷分子的空间结构是正方形
C．甲烷分子中4个碳氢键完全相同
（2）甲烷与氯气发生一取代反应的化学方程式为CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl
（3）反应一段时间后，U型管左端观察到的现象是黄绿色变浅、产生油状液体、液面上升 （填两点）
（4）写出符合下列条件的甲烷的一种同系物的结构简式：
A．氢原子数为十二 B．一氯取代物只有一种结构．
分析 （1）甲烷为正四面体结构，只存在C-H共价键，键长、键角均相同；
（2）甲烷与氯气发生一取代反应，生成一氯甲烷和HCl；
（3）反应一段时间后，氯气减少，生成的HCl溶于水；
（4）由烷烃的通式可知，2n+2=12，n=5，则烷烃为戊烷，有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体；一氯取代物只有一种结构，说明戊烷只有一种氢原子，该戊烷为新戊烷．
解答 解：（1）A．C、H原子间的化学键是共价键，故A错误；
B．甲烷分子的空间结构是正四面体形，为空间结构，只有一种位置的H，故B错误；
C．甲烷分子的空间结构是正四面体形，甲烷分子中4个碳氢键完全相同，故C正确；
故答案为：C；
（2）甲烷与氯气发生一取代反应的化学方程式为CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl，故答案为：CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl；
（3）反应一段时间后，氯气减少，生成的HCl溶于水，生成有机物不溶于水，则观察到黄绿色变浅、产生油状液体、液面上升，
故答案为：黄绿色变浅、产生油状液体、液面上升；
（4）由烷烃的通式可知，2n+2=12，n=5，则烷烃为戊烷，有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体；一氯取代物只有一种结构，说明戊烷只有一种氢原子，该戊烷为新戊烷，符合条件的甲烷同系物的结构简式为或写成C（CH3）4，故答案为：．
点评 本题考查有机物的性质实验及有机物结构与性质，为基础性习题，把握甲烷的结构、取代反应及同系物推断为解答的关键，侧重分析与应用能力的考点，题目难度不大．
练习册系列答案
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