Question

含同種元素的不同單質(zhì)互稱為同素異形體。碳元素有多種同素異形體，其中金剛石和石墨是常見(jiàn)的兩種。眾所周知，天然金剛石是罕見(jiàn)的，而石墨則在自然界中含量較多。人們?cè)谏�產(chǎn)和科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍規(guī)律，即物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定�；瘜W(xué)變化從能量變化的角度來(lái)認(rèn)識(shí)，一般由高能量的物質(zhì)向低能量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化相對(duì)容易，而如要使化學(xué)變化反向進(jìn)行，則必須控制一定的條件。由實(shí)驗(yàn)可知，如果要將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，則至少要在1700K和6×1.01×108千帕壓強(qiáng)的條件下進(jìn)行，而且還要一種催化劑。

（1）根據(jù)題中所述判斷：金剛石的能量___（填高于、低于或等于）石墨的能量；金剛石的密度___（大于、小于或等于）石墨的密度；發(fā)生過(guò)火山爆發(fā)的地方，在火山口噴口附近的熔巖渣中有可能找到___（填金剛石或石墨）。

（2）中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢(qián)逸泰教授等以金屬鈉為原料，在700℃時(shí)從四氯化碳（）中置換出了納米級(jí)金剛石粉末。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上，立刻被科學(xué)家們高度評(píng)價(jià)為“稻草變黃金”。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)方程式____。

（3）如上三幅碳的同素異形體結(jié)構(gòu)圖，每幅圖中均含有碳原子形成的最小碳環(huán)。試指出以上三幅圖中最小的碳環(huán)是幾碳環(huán)？_______。金剛石的結(jié)構(gòu)圖中，由2～5號(hào)碳原子在空間構(gòu)成一個(gè)正四面體，1號(hào)碳原子位于該正四面體的體心。仔細(xì)觀察可知，金剛石是由很多這樣的正四面體單元共____連接形成的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體。分子是由60個(gè)碳原子形成的形如球狀的空間多面體分子。已知多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)＋面數(shù)－棱邊數(shù)＝2。通過(guò)計(jì)算，請(qǐng)指出分子中兩種碳環(huán)的個(gè)數(shù)（即面數(shù)）各是多少？____。

Answer 1