（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________，计算过程为__________________。

（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有________________（填在周期表中的位置）。

（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_______________（用M代金属）。

（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂4Y₂4新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有________个X原子，有________个Y原子，X是________元素，Y是_________元素。

（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂8、C₃2、C₅0、C₆₀、C₇₀……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C₁₈             B.C₄4          C.C₇₂                  D.C₈₃

（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

几何学是解决物质结构问题的基础。C₆₀（每个碳原子与周围3个碳原子相连，如下图）是一系列碳原子簇合物（即富勒烯）的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答：

（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________，计算过程为_________________________。

（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有____________________________________（填在周期表中的位置）。

（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________（用M代金属）。

（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂4Y₂4新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有___________个X原子，有___________个Y原子，X是___________元素，Y是___________元素。

（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂8、C₃2、C₅0、C₆₀、C₇₀……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。

（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A.C₁₈                      B.C₄4                   C.C₇₂                                    D.C₈₃

（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

（1）C₁化学是指从一个碳原子的化合物（如CH₄，CO，CO₂，CH₃OH，HCHO等）出发合成各种化学品的技术。从煤、天然气制合成气再进一步制备各种化工产品和洁净燃料，已成为当今化学工业发展的必然趋势。其中甲醇是C₁化学的基础。

①CO与H₂按一定比例可生成乙二醇，则n(CO)/n(H₂)=_____________（填数字）。

②若汽油平均组成用C_mH_n表示，则合成汽油控制n(CO)/n(H₂)=(用m、n表示)。

③甲醇在一定条件下与CO、H₂作用生成有机物A，A发生加聚可生成高分子写出生成A的化学方程式：_________________________________。

（2）已知醇醛在一定条件下能发生缩合反应，示例如下：

已知：

①1827年人们就发现有机物A，它的分子式为C₁₃H₁₈O₇，与一分子水作用，水解生成B和C。

②B能发生银镜反应，B也可由淀粉水解得到，B的分子式为C₆H₁₂O₆。

③C遇氯化铁溶液能发生显色反应，1 mol C与足量钠反应可产生1 mol H₂。

④C在适当的条件下用适当氧化剂氧化，可得D，D的分子式为C₇H₆O₃，相对分子质量D比C大14。

⑤D有两个取代基，但不是间位，它与Br₂在催化剂作用下发生一溴取代，产物有四种，D能与碳酸氢钠溶液反应。

⑥D与乙酸酐〔(CH₃CO)₂O〕反应，可得常见药物E和乙酸，E能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳。

试回答下列问题：

①写出结构简式：C_________________，E_________________。

②写出与D互为同分异构体，含有苯环且含有酯结构的结构简式：_________________（只需写一种）。

③B通常以六元环状结构存在，写出B的环状结构简式：_________________________。

材料是科学技术进步的关键，是科学技术和社会发展的物质基础。材料的发展不仅影响了人类的昨天和今天，而且还将影响到人类的明天。请回答以下与材料有关的问题。

（1）无机非金属材料。单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用做半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。单晶硅的制备方法如下：

①写出步骤①的化学方程式：______________________。

②已知以下几种物质的沸点：

在步骤②中提纯SiHCl₃所进行的主要操作的名称是________。

（2）金属材料。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金和特种金属材料等。

①下列物质中不属于合金的是(　　)。

A．钢铁       B．青铜       C．硬铝        D．水银

②铜器制品常因接触空气中的O₂、CO₂和H₂O而易生成铜锈。试写出保护铜制品的方法：___________________________________________________。

（3）纳米材料，胶体粒子的直径大约是________，与纳米材料的尺寸相当。实验室制取Fe(OH)₃胶体溶液的方法是_________________________________，

用________方法消除胶体中的浑浊，根据________现象证明胶体已经制成。实验中必须要用蒸馏水，而不能用自来水，其原因是____________________。

（4）磁性材料。某磁性粉末材料是一种复合型氧化物，为测定其组成，现称取6.26 g样品，将其全部溶于过量稀HNO₃，加入过量Na₂SO₄溶液，生成4.66 g白色沉淀、过滤、在滤液中加入过量NaOH溶液，生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。①该磁性粉末中氧元素的质量分数为________；②该材料的化学式为________。