Question

能說明甲烷是正四面體形而非正方形平面結(jié)構(gòu)的理由是（　�。�

• A、其一氯取代物不存在同分異構(gòu)體
• B、其二氯取代物不存在同分異構(gòu)體
• C、它有四個C-H共價鍵
• D、它比較穩(wěn)定，與強酸、強堿不反應(yīng)

Answer 1

考點：常見有機化合物的結(jié)構(gòu)

專題：有機化學(xué)基礎(chǔ)

分析：如果甲烷是正方形的平面結(jié)構(gòu)，而CH₂Cl₂有兩種結(jié)構(gòu)：相鄰或者對角線上的氫被Cl取代，而實際上，其二氯取代物只有一種結(jié)構(gòu)，因此只有正四面體結(jié)構(gòu)才符合．

解答： 解：CH₄分子中有四個等同的CH鍵，可能有兩種對稱的結(jié)構(gòu)：正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)．甲烷無論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu)，一氯代物均不存在同分異構(gòu)體．而平面正方形中，四個氫原子的位置雖然也相同，但是相互間存在相鄰和相間的關(guān)系，其二氯代物有兩種異構(gòu)體：兩個氯原子在鄰位和兩個氯原子在對位．若是正四面體，則只有一種，因為正四面體的兩個頂點總是相鄰關(guān)系．由此，由CH₂Cl₂只代表一種物質(zhì)，可以判斷甲烷分子是空間正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面正方形結(jié)構(gòu)．
故選B．

點評：本題考查常見有機化合物的結(jié)構(gòu)，題目難度中等，注意CH₂Cl₂只代表一種物質(zhì)，可以證明甲烷分子是空間正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面正方形結(jié)構(gòu)．