Question

下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是（   ）

A.四个C－H键完全相同 B.CH₄的一氯代物只有一种

C.在常温常压下CH₂Cl₂为液体 D.CH₂Cl₂只有一种空间结构

Answer

D

【解析】

A．CH4分子中有四个等同的C-H键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构，A不符合；

B．甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体，B不符合；

C．在常温常压下CH2Cl2为液体不能说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，C不符合；

D．甲烷如果是平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位；若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系；由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构，D符合；答案选D。