题目内容
1996年授予对发现C60有重大贡献的三位科学家诺贝尔化学奖.C60分子是形如球状的多面体(如下图)，该结构的建立基于以下考虑：
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C60分子只含有五边形和六边形；
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：
顶点数×面数一棱边数＝2
据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30.
请回答下列问题：
(1)固体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是________，理由是_________________.
(2)试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)________，并简述其理由
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
(3)通过计算，确定C60分子所含单键数.
C60分子所含单键数为________.
(4)C70分子也已制得，它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.
C70分子中所含五边形数为________，六边形数为__________.
解析：
(1)金刚石是原子晶体，而固体C60不是，所以前者熔点较高 (2)可能 因为C60分子中含30个双键，它与极活泼的F2发生加成反应，可能生成C60F60 (3)依题意，C60.分子形成的化学键数＝棱边数＝(3×60)×0.5＝90，或由欧拉定理：顶点数(即碳原子数)＋面数－2＝棱边数(键数)，面数是已知的12＋20，也可求得总键数＝90，单键数＝90－30＝60 (4)设C70分子中五边形为f个，六边形为h个，可得方程组
解得
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(键数即棱边数)
(欧拉定理)
提示：
题目中已经7次提到C60是分子.因此它的固态只能成为分子晶体，分子间仅有范氏引力，是很弱的.而金刚石则是原子晶体，其固体是原子以共价键相联结的一个巨大分子.因此，要破坏这个晶体就要破坏共价键，需要外加较大能量，表现出熔点高的特性. 题目中已经给出，C60分子中有30个双键.而每个碳原子都跟其他3个碳原子相连，共有60×3×0.5＝90个化学键，90－30＝60，所以单键应该是60个. 既然分子中有30个双键，而烯键加溴是考生所熟知的反应，F2还比Br2更为活泼，因此可以加60个氟，也是可以推理肯定的. 观察C60模型和考虑欧拉定理： 碳原子数＝顶点数＝60，五边形、六边形总数＝面数 价键数＝棱边数＝60×3×0.5＝90 很快可以验证得到面数＝32和题目所给五边形12个、六边形20个相符合.因此，用同样思路计算C70. C70中，顶点数＝碳原子数＝70，面数＝f个五边形＋h个六边形，棱边数＝顶点数×3÷2＝105，代入欧拉公式得：f＋h＝37.如何分配这37个面，可进一步考虑五边形六边形的所有的边数应该是棱边数的两倍即：5f＋6h＝3×70跟上式联立，即得f＝12，h＝25.
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1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家．C6O分子是形如球状的多面体（如图），该结构的建立基于以下考虑：
