大約3500萬(wàn)年前，天地之間一片蒼茫，一顆隕石從天而降，直直地撞向了西伯利亞大地。驚天動(dòng)地的巨響后，一個(gè)直徑達(dá)100千米的隕石坑——“珀匹蓋”隕石坑形成了。千百萬(wàn)年后，西伯利亞大地早已恢復(fù)了平靜，直到2012年9月17日，英國(guó)《每日郵報(bào)》的報(bào)道才讓這個(gè)巨大的隕石坑引發(fā)了一輪轟動(dòng)：早在20世紀(jì)70年代，“珀匹蓋”隕石坑內(nèi)就被發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)巨大的鉆石礦，儲(chǔ)量估計(jì)有數(shù)萬(wàn)億克拉（1克拉=0.2克）。30多年過(guò)去了，這個(gè)驚天秘密終于被公諸于世。

“珀匹蓋”隕石坑空中俯瞰圖

“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳?！便@石被稱為珠寶之王，它因璀璨的光芒和堅(jiān)硬的質(zhì)地聞名于世，稀少的產(chǎn)量導(dǎo)致的高昂身價(jià)則讓很多人望而卻步。

如果我們撇開鉆石那炫目的光芒，單從化學(xué)的角度分析它，那么鉆石的本質(zhì)非常單純。鉆石也稱金剛石，是一種純碳結(jié)晶體，它的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，一定條件下能與石墨相互轉(zhuǎn)化。

在地球這顆“有機(jī)”星球上，碳元素的含量不可謂不豐富。且不說(shuō)碳是煤、石油、瀝青等一切有機(jī)物中最主要的成分，作為碳單質(zhì)，石墨的儲(chǔ)量也不容小覷。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的資料顯示，全球石墨儲(chǔ)量約為8600萬(wàn)噸，相比之下，同為碳單質(zhì)的鉆石的儲(chǔ)量卻少得可憐。這幾年石墨的世界年產(chǎn)量大約維持在90多萬(wàn)噸，而鉆石的世界年產(chǎn)量則一直保持在1億克拉（約合0.2萬(wàn)噸）左右。

為什么在這顆富含碳元素的星球上，卻難尋鉆石的蹤跡呢？因?yàn)殂@石的形成需要極高的溫度和壓強(qiáng)。盡管地球上的碳元素含量不少，人為制造高溫環(huán)境也不算難事，但高壓環(huán)境卻極為稀缺。要找高壓環(huán)境，我們首先想到了地底深處。計(jì)算出石墨向鉆石轉(zhuǎn)變所需的壓力大小，然后打一口很深的井，把石墨埋在井底，再施以超過(guò)2000℃的高溫，不就能制造鉆石了么？很遺憾，即使在如此高溫下，這口井的最淺深度仍為150千米。要知道，地殼的平均厚度才17千米，對(duì)一口深達(dá)150千米的井來(lái)說(shuō)，井底已經(jīng)位于巖漿深處了。

大地幫不上忙，那就問(wèn)問(wèn)蒼天。碳元素在地表的分布最豐富，給地表施加一個(gè)巨大的壓力，也能“生產(chǎn)”鉆石，這就是“珀匹蓋”隕石坑中會(huì)存在鉆石礦的原因。隕石沖擊地面時(shí)的巨大沖量在瞬間產(chǎn)生了不可想象的高溫與高壓，把這塊富含碳元素的地表鑄成了鉆石礦。

“珀匹蓋”隕石坑中存在巨大鉆石礦的消息一經(jīng)公布，在全世界引起了不小的轟動(dòng)。如果將數(shù)萬(wàn)億克拉的鉆石儲(chǔ)量平均分配給地球上每一個(gè)人，那么每個(gè)人都能得到幾百克拉?！般@石恒久遠(yuǎn)，一顆就破產(chǎn)”的調(diào)侃會(huì)成為歷史嗎？

結(jié)果恐怕要讓大家失望了。要知道，鉆石的儲(chǔ)量很少，能作為寶石的鉆石就更稀少了，因?yàn)閷毷?jí)鉆石對(duì)凈度、色澤的要求都很高。俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院地質(zhì)與礦物學(xué)研究所所長(zhǎng)尼古拉·波希林科表示，“珀匹蓋”隕石坑中的鉆石不適合制作珠寶首飾，但可作為工業(yè)鉆石用于制造飛機(jī)精密部件、耐磨軸承和鉆頭等。

練一練

（1） 從天然金剛石的產(chǎn)生原理中受到啟發(fā)，美國(guó)通用汽車公司在實(shí)驗(yàn)室利用高溫、高壓將石墨轉(zhuǎn)化成了金剛石。日本科學(xué)家將炸藥和碳粉混合后，用石蠟固化，再裝入鋼制敞口容器，沉入一個(gè)直徑9米、深約5米的混凝土水槽內(nèi)，點(diǎn)火起爆，獲得了超細(xì)金剛石粉。從平衡移動(dòng)原理分析，上述兩種制取金剛石的方法都能獲得成功的原因是

A. 金剛石比石墨熔點(diǎn)低 B. 金剛石的密度大于石墨

C. 金剛石硬度很大 D. 合成金剛石是吸熱反應(yīng)

（2） 已知金剛石是原子晶體，其中每個(gè)碳原子都以四個(gè)共價(jià)鍵與其他碳原子相連，并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法不正確的是

A. 每12克金剛石中平均含有4 mol共價(jià)鍵

B. 金剛石難溶于水也難溶于有機(jī)溶劑

C. 在金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，最小環(huán)是六元環(huán)

D. 金剛石的熔點(diǎn)很高、硬度很大

參考答案

（1） B、D （提示： 根據(jù)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)總是向著減弱外界條件改變的方向進(jìn)行，上述兩種制取金剛石的方法的共同之處是都在高溫和高壓下進(jìn)行。金剛石的密度大于石墨，壓強(qiáng)越大越有利于金剛石的生成；而溫度越高越有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故B、D正確）

（2） A （提示： 金剛石中每個(gè)碳原子與周圍4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，但每個(gè)共價(jià)鍵由兩個(gè)碳原子共用，故每12克金剛石平均含有2 mol共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤。金剛石為原子晶體，熔點(diǎn)高、硬度大，很難在溶劑中分解，故其既難溶于水也難溶于有機(jī)溶劑，B、D正確。金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，最小環(huán)是6個(gè)碳原子形成的六元環(huán)，C正確）