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。

(20分)(1)在同一个原子中，离核越近、n越小的能层中的电子能量越      。理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级，分别为3s、3p和     。现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做      原子。
(2)写出下列基态原子的简化电子排布式：
①₁₄Si　　　　　           　；②₂₆Fe                          。 
(3)按所示格式填写下表中的空格：

(4)N≡N的键能为942kJ·mol^－1，N—N单键的键能为247kJ·mol^－1，计算说明N₂中的
      键更稳定(填“σ”或“π”)。
(5)在配离子[Fe(SCN)]²⁺中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是     ，配离子 [Cu(NH₃)₄]²⁺的配体是              。
(6)根据价层电子对互斥理论判断：
①NH₃分子中，中心原子上的σ键电子对数为       ，孤电子对数为      ，价层电子对数为       ，中心原子的杂化方式为    杂化，VSEPR构型为           ，分子的立体构型为           。
②BF₃分子中，中心原子的杂化方式为       杂化，分子的立体构型为           。