碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多物质与我们的生活息息相关．（1）C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高

Question

碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多物质与我们的生活息息相关．

（1）C₆₀可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确？___，（填“正确”或“不正确”）理由是___．
（2）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态碳原子的电子排布图___，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为___．
（3）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是___．Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中Si的杂化类型为___．
（4）Fe（CO）₅是一种常见的配合物，可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂．
①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式___；两者相比较沸点高的为___（填分子式）．
②Fe（CO）₅在一定条件下发生反应：Fe（CO）₅（s）═Fe（s）+5CO（g），已知：反应过程中，断裂的化学键只有配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为___．
（5）Ni_XO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为4.28×10^-10m．晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为___m（精确至0.01）．若晶体中的Ni分别为Ni^2﹢、Ni^3﹢，此晶体中Ni^2﹢与Ni^3﹢的最简整数比为___．

Answer 1

（1）熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，C₆₀属于分子晶体，金刚石属于原子晶体，所以金刚石的熔点大于C₆₀；
故答案：不正确，C₆₀是分子晶体，金刚石是原子晶体；
（2）碳原子的原子序数为6，其电子排布图：； 在晶胞中，K原子和C₆₀分子的个数比为（12÷2）：（8÷8+1）=3：1，
故答案：；3：1；
（3）同一周期，从左到右，电负性逐渐增大，同一主族，从上到下，电负性逐渐减小，因此，原子电负性由大到小的顺序是：N>C>Si；Si最外层有4个电子，形成4个共用电子对，才满足8电子稳定结构，每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，则每个Si原子形成2个单键和一个双键，而每个双键有1个π键和1个σ键，单键中只有1个σ键，则每个Si原子含有3个σ键，其价层电子对数为3，为sp²杂化；
故答案：N>C>Si；sp²．
（4）①CO的等电子体为氮气，氮气的结构式为N≡N，对于相对分子质量相等的分子晶体而言，极性分子沸点高，CO为极性分子，氮气为非极性分子，CO的沸点高，
故答案为：N≡N；CO；
②此配体的中心原子为金属原子，由于断裂的是中心原子和配体之间的配位键，所以断裂后配体形成CO，中心原子间形成金属键成为金属晶体，
故答案为：金属键；
（5）由于Ni_XO晶体晶胞结构为NaCl型，所以晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为晶胞面对角线的(1)/(2)，由晶胞棱边长可求得晶胞面对角线为长为：√(2)×4.28×10^-10m，所以(1)/(2)×4.28×10^-10m=3.03×10^-10m，设晶体中Ni^2﹢与Ni^3﹢的最简整数比为x：y，根据Ni_XO中化合价代数和为零可知，(2x+3y)/(x+y)×0.88=2，由此解得x：y=8：3，
故答案为：3.03×10^-10；8：3．