1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家．C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立...

問題詳情：

1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家．C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立基於以下考慮:

①C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵;

②C60分子只含有五邊形和六邊形;

③多面體的頂點數、面數和稜邊數的關係,遵循尤拉定理:

 頂點數+面數-稜邊數=2

據上所述,可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形,C60分子所含的雙鍵數為30．

請回答下列問題:

(1)固體C60與金剛石相比較,熔點較高者應是____________,理由是:

_________________________________________________________．

(2)試估計C60跟F2在一定條件下,能否發生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)______,並簡述其理由：______________________．

(3)通過計算,確定C60分子所含單鍵數．

C60分子所含單鍵數為_______________．

(4)C70分子也已製得,它的分子結構模型可以與C60同樣考慮而推知．通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目．

C70分子中所含五邊形數為____________,六邊形數為_________．

【回答】

(1)金剛石

金剛石屬原子晶體,而固體C60不是,故金剛石熔點較高．(答出“金剛石屬原子晶體”)

(2)可能

因C60分子含30個雙鍵,與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60 (只要指出"C60含30個雙鍵"即給分,但答“因C60含有雙鍵”不給分)

(3)  依題意，C60 分子形成的化學鍵數為：

也可由尤拉定理計算鍵數(即稜邊數):60+(12+20)-2=90

C60分子中單鍵為:90-30=60

(4)設C70分子中五邊形數為x,六邊形數為y．依題意可得方程組:

解得:五邊形數x=12,六邊形數y=25

知識點：物質結構 元素週期律

題型：綜合題