Question

19．（1）甲烷的電子式為，其空間結構為正四面體；乙烯的結構簡式為CH₂=CH₂，乙烯通入溴水中的化學方程式為CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，，其反應類型為加成反應，C₅H₁₂的烴有3種同分異構體
（2）一裝有等體積氯氣和甲烷的量筒倒扣在盛水的水槽中，放在室外一段時間后，可觀察到的現象是量筒內氣體顏色變淺、量筒內壁有油狀液滴、量筒內有白霧、量筒內液面上升，寫出該反應生成一氯甲烷的化學方程式CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，該反應類型為取代反應．

Answer 1

分析 （1）甲烷分子中碳原子最外層有4個電子，能形成4個共價鍵達到穩定結構，每個氫原子能形成1個共價鍵達到穩定結構，據此寫出甲烷的電子式；根據價層電子對互斥理論判斷甲烷的空間構型；
乙烯的分子式為C₂H₄，含有1個C=C鍵；乙烯含有碳碳雙鍵，與溴發生加成反應；
分子為C₅H₁₂為戊烷，戊烷的同分異構體只有碳鏈異構，即根據碳鏈的長短變化來書寫；
（2）甲烷可以和氯氣發生取代反應，生成的產物均無色，所以試管中氣體顏色會變淺，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，一氯甲烷和HCl是氣體，氯化氫極易溶于水，所以量筒內液面上升并產生白霧；甲烷和氯氣發生反應，甲烷分子中的氫原子被氯離子取代；

解答 解：（1）因碳原子的最外層有4個電子，氫原子最外層1個電子，1個碳原子形成4對共用電子對，一個氫原子形成1對共用電子對，所以電子式為：；
甲烷的中心原子是碳原子，碳原子上的價電子都形成了共價鍵，屬于AB_n型的結構，當n=4時，該分子是正四面體結構；
乙烯的分子式為C₂H₄，含有1個C=C鍵，結構簡式為CH₂=CH₂；乙烯含有碳碳雙鍵，與溴發生加成反應，化學方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，屬于加成反應；
分子為C₅H₁₂為戊烷，戊烷的同分異構體有3種，正戊烷、異戊烷和新戊烷，分別為：CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃、、，
故答案為：；正四面體；CH₂=CH₂；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br；加成反應；3；
（2）甲烷可以和氯氣發生取代反應，生成的產物均無色，所以試管中氣體顏色會變淺，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，一氯甲烷和HCl是氣體，氯化氫極易溶于水，所以量筒內液面上升并產生白霧；甲烷分子中的氫原子被氯氣分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氫，方程式為：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
故答案為：量筒內壁有油狀液滴、量筒內有白霧；CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；取代反應；

點評 本題考查甲烷、乙烯的性質，注意反應的原理和產物的性質是解答的關鍵，題目難度不大．