Q233.
下列有關富勒烯(fullerene)的敘述，哪些正確
化學 · 乙級 · 一般原理 · Q233
難易度分析
4 / 5
本題屬於多選題型，要求對富勒烯的化學組成、幾何結構、混成軌域及多面體組成等複數概念有精確的掌握，且需排除數值陷阱，判定難度較高。
正確答案 (複選)：②, ③, ④
- ② 其形狀為對稱的球狀:C60富勒烯具有高度對稱的截角二十面體球狀結構，屬於Ih點群，外形類似足球，具有極佳的幾何對稱性。
- ③ 每個碳原子以sp2 混成軌域鍵結:富勒烯中每個碳原子主要以sp2混成軌域形成σ鍵，並保留一個p軌域參與π鍵結。由於球面曲率影響，實際鍵結會帶有部分sp3特性。
- ④ 由紙片摺成的模型有12 個五角形平面及20 個六角形平面兩種:C60的結構符合尤拉定理，由12個五角形與20個六角形組成封閉多面體。五角形提供曲率使結構閉合，六角形則維持平面延展性。
錯誤選項解析
- ① 是由6 個碳原子組成:富勒烯（如C60）是由60個碳原子組成，而非6個。最常見的C60分子包含60個碳原子形成封閉籠狀結構。
Learning Tip
"富勒烯是碳的同素異形體之一，與石墨、金剛石、碳奈米管同屬碳 allotrope 家族。常考陷阱在於混淆C60的原子數（60非6），以及五角形與六角形的數量配置。切記：任何封閉富勒烯結構必含12個五角形（提供曲率），而六角形數量則隨分子大小而變。C60中碳原子的sp2混成因球面彎曲會產生應變能，這也是富勒烯具高反應活性的原因。"
學員答題分佈
①是由6 個碳原子組成0%
②其形狀為對稱的球狀0%
③每個碳原子以sp2 混成軌域鍵結0%
④由紙片摺成的模型有12 個五角形平面及20 個六角形平面兩種0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！