Question

【题目】阅读下面科普短文。

提到“笼”字，你可能会马上想到“鸟笼、灯笼”等。在自然界还存在着另外的笼子。这些笼子很小，只能用放大倍数为十万倍至百万倍的电子显微镜才能看到。这些笼子的尺寸在纳米级，只有几十个氧气分子的大小。C60分子就是这样的笼。

C60是由 12 个五边形、20 个六边形组成的足球状中空的 32 面体，C原子位于顶角上，是一个完美对称的笼状分子。因为其酷似足球，所以又被称为足球烯。

生产C60的方法很多，目前的主要生产方法是石墨电弧法。它是以石墨为原料，进行高温汽化，然后在惰性气体中冷却来制备C60。

作为一种碳的存在形态，C60分子本身并不能很方便地直接应用。为了改善其性能，目前国内外都对其进行了大量的研究工作，这些工作可以形象地分为笼外修饰与笼中化学。

笼外化学修饰，在C60分子外表面接一些官能团，可以改变它们的性质。有实验表明将氯仿（CHCl3）和溴仿（CHBr3）掺入C60中，超导临界温度更可大大提高。

笼中化学也别有一番天地。科研人员以石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下高压经电弧放电得到烟灰，并经后续的一系列处理，可得到一系列内含式金属C60。科学家们还发展了一种新型的方法——化学开笼法。它通过化学修饰断开一个或多个碳—碳键，在球烯表面开出一个窗口，然后控制一定的条件，使金属离子穿过小窗进入空腔。目前已经应用“分子手术”的方法成功地将比C60内径更小的金属原子和氢分子装入了C60的笼内。如把放射性的钴－60植入可用于局部治疗癌症，将锂注入碳笼可有望制成高效能的锂电池。

我们相信，随着C60化学和物理性能研究的不断深入和扩展，将会对现代科技产生不可估量的影响。

依据文章内容回答下列问题。

（1）笼状分子C60需要借助电子显微镜才能观测到，其尺寸大小处于_______级。

（2）C60分子酷似足球，有12 个五边形、20 个六边形组成，它具有的顶角数为_________ 。

（3）C60分子的相对分子质量是_________。

（4）在C60笼外接一些官能团的目的是_________。

（5）下列有关笼中化学修饰方案理解正确的是_________。（填序号）

A. 石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下经高压电弧放电制取内含式金属足球烯

B. 用化学方法在足球烯表面打开一个窗口，使锂的离子穿过小窗进入足球烯内部空腔，有望获得高效能锂电池材料

C. 利用“分子手术”，将氢气分子装入笼内，形成非金属分子包合物

Answer 1

【答案】 纳米 60 720 改变它的性质 B C

【解析】(1)笼状分子C60需要借助电子显微镜才能观测到，其尺寸大小处于纳米级；(2)C60分子酷似足球，有12个五边形、20个六边形组成，它具有的顶角数为12×5=60；(3)C60分子的相对分子质量是12×60=720；(4)在C60笼外接一些官能团的目的是改变它的性质；(5)A、石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下经高压电弧放电制取内含式金属足球烯，错误；B、用化学方法在足球烯表面打开一个窗口，使锂的离子穿过小窗进入足球烯内部空腔，有望获得高效能锂电池材料，正确；C、利用“分子手术”，将氢气分子装入笼内，形成非金属分子包合物，正确。