Question

36、1996年諾貝化學(xué)獎授予對發(fā)現(xiàn)C₆0有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家．C₆0分子是形如球狀的多面體（如圖），該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮：
①C₆0分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學(xué)鍵；
②C₆0分子只含有五邊形和六邊形；
③多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系，遵循歐拉定理：頂點數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2
據(jù)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(shù)為請回答下列問題：
（1）固體C₆0與金剛石相比較，熔點較高者應(yīng)是______，理由是：______．
（2）試估計C₆0跟F₂在一定條件下，能否發(fā)生反應(yīng)生成C₆0F₆0（填“可能”或“不可能”）______，并簡述其理由：______．
（3）通過計算，確定C₆0分子所含單鍵數(shù)． C₆0分子所含單鍵數(shù)為______．
（4）C₇0分子也已制得，它的分子結(jié)構(gòu)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(shù)目．
C₇0分子中所含五邊形數(shù)為______，六邊形數(shù)為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)晶體類型判斷；
（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)及成鍵特點判斷；
（3）根據(jù)歐拉定理計算單鍵數(shù)；
（4）根據(jù)歐拉定理及棱邊數(shù)計算．
解答：解（1）金剛石屬原子晶體，是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；C₆₀是分子晶體，為足球結(jié)構(gòu)，所以金剛石的熔點大于C₆₀．
故答案為：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．
（2）該分子中含有碳碳單鍵和雙鍵，雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)，所以可能．
故答案為：可能；因C₆₀分子含30個雙鍵，與極活潑的F₂發(fā)生加成反應(yīng)即可生成C₆₀F₆₀ ．
（3）由歐拉定理計算鍵數(shù)（即棱邊數(shù)）：60+（12+20）-2=90
該分子中含雙鍵30個，所以單鍵數(shù)為：C₆₀分子中單鍵為：90-30=60
（4）設(shè)C₇₀分子中五邊形數(shù)為x，六邊形數(shù)為y．依題意可得方程組：

得
故答案為：12；25．
點評：本題考查了晶胞的計算，要明確每條邊被幾個多邊形共用，每個原子被幾個多邊形共用，只有明確此點才能正確解答問題．