Question

17．下列事实能够说明甲烷分子为正四面体结构，而不是平面正方形结构的是（　　）

• A． 甲烷分子中的C-H键完全相同
• B． 甲烷分子的结构具有对称性
• C． 甲烷分子的二氯代物只有一种结构
• D． 分子组成为CHCl₃的物质具有固定的熔、沸点

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．正四边形也具有对称性；
C．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；
D．物质有固定的熔沸点，说明此物质为纯净物，即不存在同分异构体，据此判断即可．

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．甲烷若为正四边形也具有对称性，故B错误；
C．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C正确；
D．分子组成为CHCl₃的物质具有固定的熔、沸点，说明其三氯取代物无同分异构体，三氯取代物相当于一氯取代物，甲烷若是平面结构，甲烷中的四个氢原子位置也相同，三氯取代物只有一种，故D错误，
故选C．

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．