Question

1996年诺贝尔化学奖授予对发现C₆₀有重大贡献的三位科学家．C₆₀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：(1)C₆₀分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；(2)C₆₀分子只含有五边形；(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－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．

(4)C₇₀分子也制得，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．

Answer 1

答案：
解析：

(1)金刚石　金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高．(答出“金刚石属原子晶体”即给分) 　　(2)可能　因C60分子中含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出“C60含30个双键”即给分，但答“因C60含有双键”不给分) 　　(3)通过计算，确定C60分子所含单键数．依题意，C60分子形成的化学键为：，也可以由欧拉定理计算键数(即棱边数)：60＋(12＋20)－2＝90，C60分子所含单键数为：90－30＝60．(答“2×30(双键数)＝60”即给分) 　　(4)设C70分子中五边形数为x，六边形数为y．依题意可得方程组： 　　 　　解得：C70分子中所含五边形数为五边形数x＝12，六边形数为：六边形数y＝25．