Question

【題目】閱讀下面科普短文。

提到“籠”字，你可能會(huì)馬上想到“鳥籠、燈籠”等。在自然界還存在著另外的籠子。這些籠子很小，只能用放大倍數(shù)為十萬倍至百萬倍的電子顯微鏡才能看到。這些籠子的尺寸在納米級(jí)，只有幾十個(gè)氧氣分子的大小。C60分子就是這樣的籠。

C60是由 12 個(gè)五邊形、20 個(gè)六邊形組成的足球狀中空的 32 面體，C原子位于頂角上，是一個(gè)完美對(duì)稱的籠狀分子。因?yàn)槠淇崴谱闱颍�所以又被稱為足球烯。

生產(chǎn)C60的方法很多，目前的主要生產(chǎn)方法是石墨電弧法。它是以石墨為原料，進(jìn)行高溫汽化，然后在惰性氣體中冷卻來制備C60。

作為一種碳的存在形態(tài)，C60分子本身并不能很方便地直接應(yīng)用。為了改善其性能，目前國(guó)內(nèi)外都對(duì)其進(jìn)行了大量的研究工作，這些工作可以形象地分為籠外修飾與籠中化學(xué)。

籠外化學(xué)修飾，在C60分子外表面接一些官能團(tuán)，可以改變它們的性質(zhì)。有實(shí)驗(yàn)表明將氯仿（CHCl3）和溴仿（CHBr3）摻入C60中，超導(dǎo)臨界溫度更可大大提高。

籠中化學(xué)也別有一番天地�？蒲腥藛T以石墨與金屬混合物做電極，在惰性氣氛下高壓經(jīng)電弧放電得到煙灰，并經(jīng)后續(xù)的一系列處理，可得到一系列內(nèi)含式金屬C60。科學(xué)家們還發(fā)展了一種新型的方法——化學(xué)開籠法。它通過化學(xué)修飾斷開一個(gè)或多個(gè)碳—碳鍵，在球烯表面開出一個(gè)窗口，然后控制一定的條件，使金屬離子穿過小窗進(jìn)入空腔。目前已經(jīng)應(yīng)用“分子手術(shù)”的方法成功地將比C60內(nèi)徑更小的金屬原子和氫分子裝入了C60的籠內(nèi)。如把放射性的鈷－60植入可用于局部治療癌癥，將鋰注入碳籠可有望制成高效能的鋰電池。

我們相信，隨著C60化學(xué)和物理性能研究的不斷深入和擴(kuò)展，將會(huì)對(duì)現(xiàn)代科技產(chǎn)生不可估量的影響。

依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。

（1）籠狀分子C60需要借助電子顯微鏡才能觀測(cè)到，其尺寸大小處于_______級(jí)。

（2）C60分子酷似足球，有12 個(gè)五邊形、20 個(gè)六邊形組成，它具有的頂角數(shù)為_________ 。

（3）C60分子的相對(duì)分子質(zhì)量是_________。

（4）在C60籠外接一些官能團(tuán)的目的是_________。

（5）下列有關(guān)籠中化學(xué)修飾方案理解正確的是_________。（填序號(hào)）

A. 石墨與金屬混合物做電極，在惰性氣氛下經(jīng)高壓電弧放電制取內(nèi)含式金屬足球烯

B. 用化學(xué)方法在足球烯表面打開一個(gè)窗口，使鋰的離子穿過小窗進(jìn)入足球烯內(nèi)部空腔，有望獲得高效能鋰電池材料

C. 利用“分子手術(shù)”，將氫氣分子裝入籠內(nèi)，形成非金屬分子包合物

Answer 1

【答案】 納米 60 720 改變它的性質(zhì) B C

【解析】(1)籠狀分子C60需要借助電子顯微鏡才能觀測(cè)到，其尺寸大小處于納米級(jí)；(2)C60分子酷似足球，有12個(gè)五邊形、20個(gè)六邊形組成，它具有的頂角數(shù)為12×5=60；(3)C60分子的相對(duì)分子質(zhì)量是12×60=720；(4)在C60籠外接一些官能團(tuán)的目的是改變它的性質(zhì)；(5)A、石墨與金屬混合物做電極，在惰性氣氛下經(jīng)高壓電弧放電制取內(nèi)含式金屬足球烯，錯(cuò)誤；B、用化學(xué)方法在足球烯表面打開一個(gè)窗口，使鋰的離子穿過小窗進(jìn)入足球烯內(nèi)部空腔，有望獲得高效能鋰電池材料，正確；C、利用“分子手術(shù)”，將氫氣分子裝入籠內(nèi)，形成非金屬分子包合物，正確。