Question

（9分）氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲存問題，  C₆₀可用作儲氫材料。
（1）已知金剛石中C—C鍵的鍵長為154.45 pm，C₆₀中C—C鍵的鍵長為145 pm和140 pm，有同學據此認為C₆₀的熔點高于金剛石，你認為是否正確并闡述理由____________________________                              ______。
（2）科學家把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，該物質在低溫時是一種超導體。該物質中K原子和C₆₀分子的個數比為______________________。

（3）繼C₆₀后，科學家又合成Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子電負性由大到小的順序是________  __。Si₆₀分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵，且每個硅原子最外層都滿足8電子穩定結構，則Si₆₀分子中π鍵的數目為__________。

Answer 1

（1）不正確，C₆₀是分子晶體，熔化時不需破壞化學鍵  （3分）
（2）3∶1　  （2分） （3）N＞C＞Si　30 （各2分）

（1）金剛石是原子晶體，而C₆₀是分子晶體，熔化時不需破壞化學鍵，所以熔點低于金剛石的。
（2）根據晶胞可知C₆₀有8個位于頂點，1個在中心，所以個數是8×1/8＋1＝2。而12個鉀原子全部位于面上，所以個數是12×1/2＝6，則K原子和C₆₀分子的個數比為3∶1。
（3）非金屬性越強，電負性越大，所以電負性由大到小的順序是N＞C＞Si。要滿足每個硅原子最外層都滿足8電子穩定結構，則硅原子形成的3個共價鍵中有2個是單鍵，1個雙鍵。硅原子的價電子是4，所以形成的雙鍵數是，所以π鍵的數目30。