Question

（9分）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。

（1）已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm，C₆₀中C—C键的键长为145 pm和140 pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由____________________________                              ______。

（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。该物质中K原子和C₆₀分子的个数比为______________________。

（3）继C₆₀后，科学家又合成Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________   __。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Si₆₀分子中π键的数目为__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）不正确，C₆₀是分子晶体，熔化时不需破坏化学键   （3分）

（2）3∶1　   （2分）  （3）N＞C＞Si　30  （各2分）

【解析】（1）金刚石是原子晶体，而C₆₀是分子晶体，熔化时不需破坏化学键，所以熔点低于金刚石的。

（2）根据晶胞可知C₆₀有8个位于顶点，1个在中心，所以个数是8×1/8＋1＝2。而12个钾原子全部位于面上，所以个数是12×1/2＝6，则K原子和C₆₀分子的个数比为3∶1。

（3）非金属性越强，电负性越大，所以电负性由大到小的顺序是N＞C＞Si。要满足每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则硅原子形成的3个共价键中有2个是单键，1个双键。硅原子的价电子是4，所以形成的双键数是，所以π键的数目30。