Question

2004年4月30號出版的《Science》雜志報道了中國科學(xué)家鄭蘭蓀院士首次成功合成新型穩(wěn)定小富勒烯C₅₀Cl₁₀，外側(cè)連有10個氯原子（也使得碳原子由sp²雜化轉(zhuǎn)化為sp³），其形狀酷似太空船（如圖）．有關(guān)C₅₀Cl₁₀的說法正確的是（　　）

• A、C₅₀Cl₁₀摩爾質(zhì)量為950 g/mol
• B、C₅₀Cl₁₀晶體是原子晶體
• C、C₅₀Cl₁₀分子中含有25個碳碳雙鍵
• D、C₅₀Cl₁₀分子中共用電子對數(shù)目為105個

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構(gòu)型

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：該分子中，每個碳原子均與周圍相鄰的其他3個碳原子相連，則每個碳原子必形成一個雙鍵、兩個單鍵，即每個碳原子實際占有

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個雙鍵、1個單鍵，則C₅₀中共有C=C鍵數(shù)為25個、C-C單鍵數(shù)為50個；C₅₀Cl₁₀可看作C₅₀+5Cl₂→C₅₀Cl₁₀（加成而得），在加成過程中，斷開5個C=C鍵變?yōu)?個C-C鍵，同時形成10個C-Cl單鍵，此時有：C=C鍵數(shù)20個、C-C鍵數(shù)55個、C-Cl鍵數(shù)10個，據(jù)此分析解答．

解答： 解：該分子中，每個碳原子均與周圍相鄰的其他3個碳原子相連”，則每個碳原子必形成一個雙鍵、兩個單鍵，即每個碳原子實際占有

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個雙鍵、1個單鍵，則C₅₀中共有C=C鍵數(shù)為25個、C-C單鍵數(shù)為50個；C₅₀Cl₁₀可看作C₅₀+5Cl₂→C₅₀Cl₁₀（加成而得），在加成過程中，斷開5個C=C鍵變?yōu)?個C-C鍵，同時形成10個C-Cl單鍵，此時有：C=C鍵數(shù)20個、C-C鍵數(shù)55個、C-Cl鍵數(shù)10個，
A．C₅₀Cl₁₀分子的相對分子質(zhì)量為：12×50+35.5×10=955，分子的相對分子質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量在數(shù)值上相等，所以C₅₀Cl₁₀摩爾質(zhì)量為955g/mol，故A錯誤；
B．C₅₀Cl₁₀晶體的構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體，故B錯誤；
C．C₅₀Cl₁₀分子中含有20個碳碳雙鍵，故C錯誤；
D．該分子中，C=C鍵數(shù)20個、C-C鍵數(shù)55個、C-Cl鍵數(shù)10個，則共有共用電子對數(shù)為：20×2+55+10=105，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了信息給予題，根據(jù)足球烯的結(jié)構(gòu)采用知識遷移的方法分析該物質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用均攤法計算化學(xué)鍵個數(shù)，同時考查學(xué)生空間想象能力，題目難度中等．