Question

2004年4月30号出版的《Science》杂志报道了中国科学家郑兰荪院士首次成功合成新型稳定小富勒烯C₅₀Cl₁₀，外侧连有10个氯原子（也使得碳原子由sp²杂化转化为sp³），其形状酷似太空船（如图）．有关C₅₀Cl₁₀的说法正确的是（　　）

• A、C₅₀Cl₁₀摩尔质量为950 g/mol
• B、C₅₀Cl₁₀晶体是原子晶体
• C、C₅₀Cl₁₀分子中含有25个碳碳双键
• D、C₅₀Cl₁₀分子中共用电子对数目为105个

Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型

专题：化学键与晶体结构

分析：该分子中，每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连，则每个碳原子必形成一个双键、两个单键，即每个碳原子实际占有

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个双键、1个单键，则C₅₀中共有C=C键数为25个、C-C单键数为50个；C₅₀Cl₁₀可看作C₅₀+5Cl₂→C₅₀Cl₁₀（加成而得），在加成过程中，断开5个C=C键变为5个C-C键，同时形成10个C-Cl单键，此时有：C=C键数20个、C-C键数55个、C-Cl键数10个，据此分析解答．

解答： 解：该分子中，每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连”，则每个碳原子必形成一个双键、两个单键，即每个碳原子实际占有

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个双键、1个单键，则C₅₀中共有C=C键数为25个、C-C单键数为50个；C₅₀Cl₁₀可看作C₅₀+5Cl₂→C₅₀Cl₁₀（加成而得），在加成过程中，断开5个C=C键变为5个C-C键，同时形成10个C-Cl单键，此时有：C=C键数20个、C-C键数55个、C-Cl键数10个，
A．C₅₀Cl₁₀分子的相对分子质量为：12×50+35.5×10=955，分子的相对分子质量与其摩尔质量在数值上相等，所以C₅₀Cl₁₀摩尔质量为955g/mol，故A错误；
B．C₅₀Cl₁₀晶体的构成微粒是分子，所以属于分子晶体，故B错误；
C．C₅₀Cl₁₀分子中含有20个碳碳双键，故C错误；
D．该分子中，C=C键数20个、C-C键数55个、C-Cl键数10个，则共有共用电子对数为：20×2+55+10=105，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了信息给予题，根据足球烯的结构采用知识迁移的方法分析该物质结构，利用均摊法计算化学键个数，同时考查学生空间想象能力，题目难度中等．