Question

C₆₀以其完美的球形結(jié)構(gòu)受到科學(xué)家的高度重視，從此掀起了球形分子的研究熱潮。繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀等球形分子。
（1）科學(xué)家把C₆₀和鉀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      

（2）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Si₆₀分子中π鍵的數(shù)目為       
（3）寫試出C₆₀、Si₆₀、N₆₀熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?u>               ，破壞這三種分子所需要的能量順序?yàn)?u>               

Answer 1

(1)3:1   (2)30    (3) Si₆₀>N₆₀> C₆₀、   N₆₀>C₆₀>Si₆₀

試題分析：（1）根據(jù)晶胞可知，K原子的個(gè)數(shù)是6×1/2＝3個(gè)，而C₆₀分子的個(gè)數(shù)8×1/8＝1個(gè)，所以該物質(zhì)的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為3:1。
（2）根據(jù)題意，每個(gè)硅形成的這3個(gè)鍵中，必然有1個(gè)雙鍵，這樣每個(gè)硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。顯然，雙鍵數(shù)應(yīng)該是Si原子數(shù)的一半，而每個(gè)雙鍵有1個(gè)π鍵，顯然π鍵數(shù)目為30。
(3) C₆₀、Si₆₀、N₆₀形成的晶體都是分子晶體，熔點(diǎn)高低和相對(duì)分子質(zhì)量大小有關(guān)系，所以熔點(diǎn)高到低的順序?yàn)镾i₆₀>N₆₀> C₆₀。破壞這三種分子需要破壞共價(jià)鍵，所以所需要的能量順序?yàn)镹₆₀>C₆₀>Si₆₀。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型和考點(diǎn)，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力、自學(xué)能力和知識(shí)的遷移能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。