解放军文职招聘考试二氧化碳

 二氧化碳
CO₂ 是无色、无臭的气体，在大气中约占 0.03% ，海洋中约占 0.014% ，它还存在于火山喷射气和某些泉水中。地面上的 CO₂ 气主要来自煤、石油、天然气及其它含碳化合物的燃烧，碳酸钙矿石的分解，动物的呼吸以及发酵过程。
1 、二氧化碳的结构
在 CO₂ 分子中，碳原子采用 sp 杂化轨道与氧原子成键。 C 原子的两个 sp 杂化轨道分别与一个 O 原子生成两个δ键。 C 原子上两个未参加杂化的 p 轨道与 sp 杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的 p 轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个三中心四电子的离域 π 键∏ _{4 3} 。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使 CO₂ 中碳氧键具有一定程度的叁键特征。例如已知： C — O 单键键长 ( 在 H₃CH₂C — OH 中 ) 148pm ， CO 叁键键长 ( 在 CO 中 )112.8pm ，而 CO 2 中碳氧键键长为 116pm ，介于 C ＝ O 和 C ≡ O 之间。
决定分子形状的是 sp 杂化轨道， CO₂ 为直线型分子。
2 、二氧化碳的性质
CO₂ 分子没有极性，因此分子间作用力小，溶沸点低，键能大，原子间作用力强，分子具有很高的热稳定性。例如在 2273K 时 CO₂ 只有 1.8% 的分解。
CO₂ 临界温度高，加压时易液化，液态 CO₂ 的汽化热很高， 217K 时为 25.1kJ · mol -1 。当液态 CO₂ 自由蒸发汽化时，一部分 CO₂ 被冷凝成雪花状的固体，这固体俗称“干冰”。它是分子晶体。在常压下，干冰不经熔化，于 194.5K 时直接升华气化，因此常用来做制冷剂。
CO₂ 是酸性氧化物，它能与碱反应。工业上，纯碱 Na ₂ CO ₃ 、碳酸氢氨 NH₄HCO₃ 、铅白颜料 Pb(OH)₂ · 2PbCO₃ 、啤酒、饮料、干冰等生产中都要使用大量的 CO₂ 。
一般讲， CO₂ 不助燃，空气中含 CO₂ 量达到 2.5% 时，火焰就会熄灭。所以 CO₂ 是目前大量使用的灭火剂。但着火的镁条在 CO 2 气中能继续燃烧，说明 CO₂ 不助燃也是相对的：
                       2Mg + CO₂ → 2MgO + C
CO₂ 不活泼，但在高温下能与碳或活泼的金属镁、铅等反应。
CO₂ 虽然无毒，但若在空气中的含量过高，也会使人因为缺氧而发生窒息的危险。
3 、二氧化碳的制备
工业上：可利用煅烧石灰石生产石灰以及通过酿造工业而得到大量的 CO₂ 副产物。
实验室：常用碳酸盐和盐酸作用来制备 CO₂ 。