（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________，计算过程为__________________。

（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有________________（填在周期表中的位置）。

（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_______________（用M代金属）。

（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂4Y₂4新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有________个X原子，有________个Y原子，X是________元素，Y是_________元素。

（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂8、C₃2、C₅0、C₆₀、C₇₀……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C₁₈             B.C₄4          C.C₇₂                  D.C₈₃

（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

几何学是解决物质结构问题的基础。C₆₀（每个碳原子与周围3个碳原子相连，如下图）是一系列碳原子簇合物（即富勒烯）的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答：

（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________，计算过程为_________________________。

（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有____________________________________（填在周期表中的位置）。

（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________（用M代金属）。

（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂4Y₂4新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有___________个X原子，有___________个Y原子，X是___________元素，Y是___________元素。

（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂8、C₃2、C₅0、C₆₀、C₇₀……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C₁₈                      B.C₄4                   C.C₇₂                                    D.C₈₃

（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

(A)【物质结构与性质】

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

(1)T³⁺的核外电子排布式是____________。

(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是___________________(用元素符号表示)。

(3)下列有关上述元素的说法中，正确的是______________________(填序号)。

①G单质的熔点高于J单质，是因为G单质的金属键较强

②J比X活泼，所以J可以在溶液中置换出X

③将J₂M₂溶于水，要破坏离子键和共价键

④RE₃沸点高于QE₄，主要是因为前者相对分子质量较大

⑤一个Q₂E₄分子中含有五个σ键和一个π键

(4)加拿大天文台在太空发现了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线形分子，不存在配位键。写出其结构式：_________________。

(5)G与R单质直接化合生成一种离子化合物G₃R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中，G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是____________(填G或R的元素符号)。

(B)【实验化学】

某资料显示，能使双氧水分解的催化剂有很多种，生物催化剂(如猪肝)、离子型催化剂(如FeCl₃)和固体催化剂(如MnO₂)等都是较好的催化剂。某实验小组通过测定双氧水分解产生的O₂的压强，探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。

(一)探究一：

实验步骤

(1)往锥形瓶中加入50 mL 1.5％的双氧水

(2)分别往锥形瓶中加0.3 g不同的催化剂粉末，立即塞上橡皮塞

(3)采集和记录数据。

(4)整理数据得出下表

不同催化剂“压强对时间斜率”的比较

①该“探究一”实验的名称是_____________________________________________________。

②该实验所得出的结论是_______________________________________________________。

(二)探究二：二氧化锰催化的最佳催化条件

该实验小组的同学在进行探究二的实验时，得到了一系列的图表和数据。参看下图和表格分别回答相关问题。

3%的双氧水与不同用量二氧化锰的压力—时间图

表：不同浓度的双氧水在不同用量的二氧化锰作用下收集相同状况下同体积O₂所需时间

分析图、表中数据我们可以得出：

③同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而_________________，因而反应时间_______________。

④如果从实验结果和节省药品的角度综合分析，你认为当我们选用3.0%的双氧水，加入___________ g的二氧化锰能使实验效果最佳。你判断的理由是______________________。

⑤该小组的某同学通过分析数据得出了当催化剂用量相同时双氧水的浓度越小反应速率越快的结论，你认为是否正确____________，你的理由是________________________________。

X、Y、Z、M、Q、G六种短周期元素，原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，Y的一种同位素原子常用于测定文物的年代；Q形成的单质为淡黄色固体。请回答下列问题（涉及物质均用化学式表示）。

（1）离子化合物ZX中X离子的结构示意图为                ； Y在元素周期表中的位置是_______________。

（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________，Q与G的气态氢化物还原性更强的是__________________。

（3）工业上制备M的高纯度单质，其中一个重要反应是：由MXG₃与X₂在高温下反应。该反应过程必须控制无水无氧，因为MXG₃遇水剧烈反应生成H₂、        和        ，而混入氧气，引起的后果是                             。

（4）X₂Q的燃烧热为a kJ·mol^-1，下列X₂Q燃烧反应的热化学方程式正确的是           。

A．2X₂Q(g) + O₂(g) = 2Q(s) + 2X₂O(g)     △H= -2a kJ·mol^-1

B．X₂Q(g) + 2O₂(g) = QO₃(g) + X₂O(l)      △H= +a kJ·mol^-1

C．2X₂Q(g)+ 3O₂(g) = 2QO₂(g) + 2X₂O(l)    △H= -2a kJ·mol^-1

D．X₂Q(g) + 2O₂(g) = QO₃(g) + X₂O(l)      △H= -a kJ·mol^-1

（5）熔融状态下，Z的单质和FeG₂能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z + FeG₂  Fe + 2ZG 放电时，电池的正极反应式为:                                                          该电池的电解质为___________________。