Question

【題目】氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問題，C60可用作儲(chǔ)氫材料．根據(jù)要求回答有關(guān)問題：

①已知金剛石中的C﹣C的鍵長為154.45pm，C60中C﹣C鍵長為145～140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確：（填“正確”或“錯(cuò)誤”）并闡述理由 ．
②科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體．該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為 ．
③繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60 ， Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則28g Si60分子中π鍵的數(shù)目為 ．

Answer 1

【答案】錯(cuò)誤；金剛石屬于原子晶體，熔化時(shí)需要破壞化學(xué)鍵，C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無需破壞共價(jià)鍵，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C60熔點(diǎn)低于金剛石；3：1；0.5 NA
【解析】解：①金剛石屬于原子晶體，熔化時(shí)需要破壞化學(xué)鍵，C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無需破壞共價(jià)鍵，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C60熔點(diǎn)低于金剛石，所以答案是：錯(cuò)誤；金剛石屬于原子晶體，熔化時(shí)需要破壞化學(xué)鍵，C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無需破壞共價(jià)鍵，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C60熔點(diǎn)低于金剛石；②根據(jù)均攤法，可知晶胞中C60分子數(shù)目為1+8× =2、K原子數(shù)目=12× =6，則K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為6：2=3：1，所以答案是：3：1；③Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以每個(gè)硅原子和其中兩個(gè)硅原子形成共價(jià)單鍵，和另外的一個(gè)硅原子形成共價(jià)雙鍵，平均每個(gè)Si原子含有0.5個(gè)π鍵，28g Si60分子中Si原子物質(zhì)的量為 =1mol，分子中含有0.5molπ鍵，則含有π鍵數(shù)目為0.5 NA ， 所以答案是：0.5 NA ．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解原子晶體的相關(guān)知識(shí)，掌握相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫原子晶體．