...60 (每个碳原子与周围3个碳原子相连,如下图)是一系列碳原
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发布时间：2024-10-04 09:11
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时间：2024-10-05 16:01
（2）ⅣA或ⅣB的金属 （3）M 8 C 12
（4）2 2 N B （5）12 30 （6）AD
（7）①12 30 ②12 20
（1）根据“一个碳原子与另三个碳原子相连”的结构特点，很快可以算出由12个五边形构成的最小碳笼分子中含有的碳原子个数为12×5/3=20。（2）价电子数相等，即最外层电子数相等（对同主族元素而言），所以能代替碳原子的金属应是?ⅣA或?ⅣB的金属。（3）因为最小的碳烯原子簇化合物共有20个原子，所以该金属碳烯团簇的化学式为M 8 C 12 。（4）因为C 12 X 24 Y 24 与C 60 价电子总数相等，所以元素X、Y可以有B、N或Be、O或Li、F等多种组合。但是X、Y全是非金属，且原子半径X<Y，所以X是N，Y是B。显然每个五边形中有2个X原子，2个Y原子，1个C原子。（5）由题意知，C 80 中一定有12个五边形，设C 80 中六边形的个数为Y，则有（12×5+6Y）/3=80，所以Y=30。（6）富勒烯家族中最小碳原子数为20，所以A不正确;又因为碳原子数必为偶数，所以D也不正确。也可以利用第（5）小题的方法验证B和C选项，其属于富勒烯家族。(7)观?察所给晶体结构示意图，可知在晶体硼中，每个硼原子为5个等边三角形所共有。因此，每个三角形中所含硼原子数目为3× ,该基本结构单元中含硼原子数目为20× =12；又因为每条边（B—B键）为2个三角形所共有，因此，该基本结构单元中所含B—B键数目为20×3× =30。若削去晶体硼结构单元中的一个顶角，则得到一个正五边形（数学上，一个平行于正五棱锥底面的平面与正五棱锥相截，所得截面为一正五边形）。因晶体硼结构单元中每一个顶角都为B原子所占有，晶体硼结构单元中共有12个硼原子，故一共可得12个正五边形。另外，一个等边三角形切去三个顶点后，得到正六边形，因晶体硼结构单元中共有20个等边三角形，故最终将得到20个正六边形。
