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:错误并阐述理由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.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．

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：错误（填“正确”或“错误”）并阐述理由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3：1．
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0.5 N_A．

分析 ①C₆₀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，而金刚石属于原子晶体，熔化时需要破坏化学键；
②根据均摊法计算晶胞中C₆₀分子数目、K原子数目，进而确定K原子和C₆₀分子的个数比；
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．

解答解：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，
故答案为：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×$\frac{1}{8}$=2、K原子数目=12×$\frac{1}{2}$=6，则K原子和C₆₀分子的个数比为6：2=3：1，
故答案为：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$\frac{28g}{28g/mol}$=1mol，分子中含有0.5molπ键，则含有π键数目为0.5 N_A，
故答案为：0.5 N_A．

点评本题考查晶胞有关计算、晶体类型与熔沸点比较，注意掌握均摊法进行晶胞计算，③中关键是判断形成化学键类型．

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12．

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