解放军文职招聘考试一氧化碳

 一氧化碳
1 、 CO 的结构
按照杂化轨道理论，在 CO 分子中，碳原子采取 sp 杂化与氧原子成键。 C 原子的 2 个 p 电子可与 O 原子的 2 个成单的 p 电子形成一个δ键和一个 π 键， O 原子上的成对的 p 电子还可以与 C 原子上的一个空的 2p 轨道形成一个配位键。 表示为：
这种包含有配键的三重键结构能够圆满地解释键能大、键长短、偶极矩几乎等于零的事实。如果没有配位键的话， CO 应该是极性很强的分子，因为 O 原子的电负性要比 C 原子大得多，但是配位键的存在，使 O 原子略带正电荷， C 原子略带负电荷，两种因素相互抵消，所以 CO 的偶极矩几乎等于零。
CO 分子和 N 2 分子中各有 10 个价电子，它们是等电子体，亦称为等电子分子。等电子 分子轨道电子排布和成键情况及性质非常相似。
2 、 CO 的性质
CO 也是一种无色、无臭的气体。在 CO 分子中，因 C 原子略带负电荷，这个 C 原子比较容易向其它有空轨道的原子提供电子对形成配位键并生成许多羰基化合物。这也是 CO 分子的键能虽然比 N 2 分子的大，而它却比较活泼的一个原因。
（ 1 ）、 CO 是一种很好的还原剂
在高温下， CO 可以从许多金属氧化物中夺取氧，使金属还原。冶金工业中用焦碳作还原剂，实际上起重要作用的是 CO ：
                     Fe₂O ₃ + 3CO → 3CO₂ + 2Fe
                                 CuO + CO → CO₂ + Cu
在常温下， CO 还能使一些化合物中的金属离子还原。例如： CO 能使二氯化钯溶液、银氨溶液变黑，反应十分灵敏，可用于检测微量 CO 的存在：
               CO + PdCl₂ + H ₂ O → CO₂ + 2HCl + Pd ↓
（ 2 ）、 CO 是一种重要的配体
它能与许多过渡金属加合生成金属羰基化合物。例如 Fe(CO)₅ 、 Ni(CO)₄ 和 Cr(CO)₆ 等。
（ 3 ）、 CO 相当活泼
它很容易同 O 、 S 、 H 以及卤素 F₂ 、 Cl₂ 、 Br₂ 相化合。
CO 能在空气中燃烧，生成 CO ₂ ，并放出大量的热。 CO 与 H₂ 反应，可生成甲醇和甲烷等某些有机化合物。 CO 与 S 反应，生成硫化碳酰。 CO 与卤素 F₂ 、 Cl₂ 、 Br  反应，可以生成卤化碳酰，卤化碳酰很容易被水分解，并与氨作用生成尿素。
氯化碳酰又名“光气”，是极毒的。但它是以较大的量而生产的，用于制造甲苯二异氰酸酯，这是生产聚氨酯塑料的一种中间体。
3 、 CO 的制备
实验室制法：
甲酸滴加到热的浓硫酸中脱水。 浓硫酸
                     HCOOH → CO ↑ + H ₂ O
或：将草酸晶体与浓硫酸共热。 浓硫酸
              H₂C₂O₄ → CO₂ ↑ + CO ↑ + H₂O
使反应中产生的混合气体通过固体 NaOH ，吸收掉 CO₂ 而得到纯的 CO 气体。
工业制法：
工业上 CO 的主要来源为水煤气、发生炉煤气和煤气。
水煤气 CO 和 H₂ 的一种等分子混合物，是由空气和水蒸气交替地通入赤热的碳层得到。
发生炉煤气是 CO 和 N₂ （ CO 占二分之一体积）的混合物，是由有限量的空气通过赤热的碳层时反应得到的。
煤气是 CO 、 H₂ 、 CH₄ 和 CO₂ 的一种混合物。