Question

【题目】氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．根据要求回答有关问题：

①已知金刚石中的C﹣C的键长为154.45pm，C60中C﹣C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确：（填“正确”或“错误”）并阐述理由 ．
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．该物质的K原子和C60分子的个数比为 ．
③继C60后，科学家又合成了Si60、N60 ， Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则28g Si60分子中π键的数目为 ．

Answer 1

【答案】错误；金刚石属于原子晶体，熔化时需要破坏化学键，C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键，而分子间作用力较弱，所需能量较低，故C60熔点低于金刚石；3：1；0.5 NA
【解析】解：①金刚石属于原子晶体，熔化时需要破坏化学键，C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键，而分子间作用力较弱，所需能量较低，故C60熔点低于金刚石，所以答案是：错误；金刚石属于原子晶体，熔化时需要破坏化学键，C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键，而分子间作用力较弱，所需能量较低，故C60熔点低于金刚石；②根据均摊法，可知晶胞中C60分子数目为1+8× =2、K原子数目=12× =6，则K原子和C60分子的个数比为6：2=3：1，所以答案是：3：1；③Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，所以每个硅原子和其中两个硅原子形成共价单键，和另外的一个硅原子形成共价双键，平均每个Si原子含有0.5个π键，28g Si60分子中Si原子物质的量为 =1mol，分子中含有0.5molπ键，则含有π键数目为0.5 NA ， 所以答案是：0.5 NA ．
【考点精析】解答此题的关键在于理解原子晶体的相关知识，掌握相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体叫原子晶体．