题目内容
【题目】含同种元素的不同单质互称为同素异形体。碳元素有多种同素异形体，其中金刚石和石墨是常见的两种。众所周知，天然金刚石是罕见的，而石墨则在自然界中含量较多。人们在生产和科学研究中发现了一个普遍规律，即物质的能量越低越稳定。化学变化从能量变化的角度来认识，一般由高能量的物质向低能量的物质转化相对容易，而如要使化学变化反向进行，则必须控制一定的条件。由实验可知，如果要将石墨转化为金刚石，则至少要在1700K和6×1.01×108千帕压强的条件下进行，而且还要一种催化剂。
（1）根据题中所述判断：金刚石的能量___（填高于、低于或等于）石墨的能量；金刚石的密度___（大于、小于或等于）石墨的密度；发生过火山爆发的地方，在火山口喷口附近的熔岩渣中有可能找到___（填金刚石或石墨）。
（2）中国科学技术大学的钱逸泰教授等以金属钠为原料，在700℃时从四氯化碳（
）中置换出了纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。请写出该反应方程式____。
（3）如上三幅碳的同素异形体结构图，每幅图中均含有碳原子形成的最小碳环。试指出以上三幅图中最小的碳环是几碳环？_______。金刚石的结构图中，由2～5号碳原子在空间构成一个正四面体，1号碳原子位于该正四面体的体心。仔细观察可知，金刚石是由很多这样的正四面体单元共____连接形成的一种空间网状结构晶体。
分子是由60个碳原子形成的形如球状的空间多面体分子。已知多面体的顶点数、面数和棱边数遵循欧拉定理：顶点数＋面数－棱边数＝2。通过计算，请指出分子中两种碳环的个数（即面数）各是多少？____。
【答案】高于 大于 金刚石 
（不标“金刚石”也得分） 五碳环 顶点 12个五碳环，20个六碳环
【解析】
（1）由要将石墨转化为金刚石，则至少要在1700K和6×1.01×108千帕压强的条件下进行，而且还要一种催化剂可知，金刚石的能量高于石墨的能量；金刚石的密度大于石墨的密度；发生过火山爆发的地方，在火山口喷口附近的熔岩渣中有可能找到金刚石；
（2）中国科学技术大学的钱逸泰教授等以金属钠为原料，在700℃时从四氯化碳（CCl4）中置换出了纳米级金刚石粉末，由质量守恒定律还生成了氯化钠，该反应方程式是：；
（3）由图示可知，三幅图中最小的碳环是五碳环，由金刚石的图示可知，金刚石是由很多这样的正四面体单元共顶点连接形成的一种空间网状结构晶体；设C60分子中五碳环、六碳环个数分别是x、y；
由于每个棱被两个面共有，则根据欧拉定理得：60+x+y
＝2；
每个五边形平均拥有C原子：
，每个六边形平均拥有C原子是：
，由题意得：；
由以上两式解得：x=12，y=20。
【题目】溶解是生活中的常见现象。
（1）A、B、C三种物质的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时，______两种物质的饱和溶液中溶质质量分数相等。
②t2℃时，把60gA放入100g水中，充分搅拌得到A的溶液溶质和溶液的质量比为_____（填最简比）。
③将t2℃的A、B、C三种物质的饱和溶液都降温至t1℃，所得三种溶液的溶质质量分数由大到小关系是_______。
（2）下表是氯化钠和硝酸钾两种物质在不同温度时的溶解度，根据表中信息回答问题。
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
溶解度/g | 氯化钠 | 35.7 | 36.0 | 36.6 | 37.3 | 38.4 | 39.8 |
硝酸钾 | 13.3 | 31.6 | 63.9 | 11. | 169 | 246 | |
①40℃时，硝酸钾的溶解度________氯化钠的溶解度（填“>”“=”或“<”）。
②取100mL水，加入30g氯化钠，充分搅拌，恢复至20°C，得溶液A，A溶液属于_______溶液（填“饱和”或“不饱和”）；加热A溶液至60°C，再加10g氯化钠，搅拌，得溶液B。B溶液质量是_______g。
