Question

1996年诺贝化学奖授予对发现C₆0有重大贡献的三位科学家．C₆O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：
①C₆O分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C₆O分子只含有五边形和六边形；
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C₆O分子有12个五边形和20个六边形，C₆O分子所含的双键数为30．
请回答下列问题：
（1）固体C₆O与金刚石相比较，熔点较高者应是

金刚石

，理由是：

金刚石属原子晶体，而固体C₆₀不是，故金刚石熔点较高

．
（2）试估计C₆O跟F₂在一定条件下，能否发生反应生成C₆OF₆O（填“可能”或“不可能”）

可能

，并简述其理由：

因C₆₀分子含30个双键，与极活泼的F₂发生加成反应即可生成C₆₀F₆₀

．
（3）通过计算，确定C₆O分子所含单键数．C₆O分子所含单键数为

60

．
（4）C₇O分子也已制得，它的分子结构模型可以与C₆O同样考虑而推知．通过计算确定C₇O分子中五边形和六边形的数目：C₇O分子中所含五边形数为

12

，六边形数为

25

．

Answer 1

分析：（1）根据晶体类型判断；
（2）根据结构及成键特点判断；
（3）根据欧拉定理计算单键数；
（4）根据欧拉定理及棱边数计算．

解答：解（1）金刚石属原子晶体，是空间立体网状结构；C₆₀是分子晶体，为足球结构，所以金刚石的熔点大于C₆₀．
故答案为：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．
（2）该分子中含有碳碳单键和双键，双键能发生加成反应，所以可能．
故答案为：可能；因C₆₀分子含30个双键，与极活泼的F₂发生加成反应即可生成C₆₀F₆₀ ．
（3）由欧拉定理计算键数（即棱边数）：60+（12+20）-2=90
该分子中含双键30个，所以单键数为：C₆₀分子中单键为：90-30=60
（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：

1 2 (5x+6y)= 1 2 (3×70) 70+(x+y)- 1 2 (3×70)=2

得

x=12 y=25

故答案为：12；25．

点评：本题考查了晶胞的计算，要明确每条边被几个多边形共用，每个原子被几个多边形共用，只有明确此点才能正确解答问题．