Question

德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C₂₀，该笼状结构是由许多正五边形构成（如图）．请回答：C₂₀分子共有

 

个正五边形，C₂₀晶体属于

 

（填晶体类型）．

Answer 1

考点：不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：化学键与晶体结构

分析：利用均摊法分析晶体结构，每个碳原子被3个正五边形共用，所以每个正五边形中含有5×

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个，根据原子守恒计算五边形个数，根据题意该物质含有分子．．

解答： 解：从分子结构示意图可以看出，在C₂₀分子内每个碳原子与另外3个碳原子成键，因此，C₂₀分子键总数=20×3×

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2

（因为2个原子形成一个键），也即C₂₀分子中共有30条棱边（因为化学键总数=多面体棱边总数）．从数学角度，多面体棱边数=多面体面数×每个面的棱边数×

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（因为2个面共用一条棱边），设正五边形的个数为x，则有30=x×5×

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，所以，正五边形的个数为12，根据题意该物质含有分子，应属于分子晶体；
故答案为：12；分子晶体．

点评：本题考查了晶胞的计算，解答时注意利用均摊法结合数学知识分析晶体的结构，题目难度中等．