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C原子以sp雜化軌道形成δ鍵。分子形狀為直線形。非極性分子。在CO?分子中，碳原子采用sp雜化軌道與氧原子成鍵。C原子的兩個sp雜化軌道分別與兩個O原子生成兩個σ鍵。C原子上兩個未參加雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角，并且從側(cè)面同氧原子的p軌道分別肩并肩地發(fā)生重疊，生成兩個∏三中心四電子的離域鍵。因此，縮短了碳—氧原子間地距離，使CO2中碳氧鍵具有程度的叁鍵特征。決定分子形狀的是sp雜化軌道，CO?為直線型分子式。二氧化碳密度較空氣大，當二氧化碳少時對人體無危害，但其超過量時會影響人（其他生物也是）的呼吸，原因是血液中的碳酸濃度增大，酸性增強，并產(chǎn)生酸中毒。空氣中二氧化碳的體積分數(shù)為1%時，感到氣悶，頭昏，心悸；4%-5%時感到眩暈。6%以上時使人神志不清、呼吸逐漸停止以致死亡

空氣中有微量的二氧化碳，約占0.039%。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。

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二氧化碳還可用于制取金剛石，反應(yīng)的化學方程式為4Na+CO?=2Na?O+C，反應(yīng)的條件為440℃及800個大氣壓，在這樣的條件下，二氧化碳會形成超流體，能夠吸附在鈉的表面，加速電子從鈉傳遞至二氧化碳的過程。當溫度降低至400℃時，就沒有金剛石的產(chǎn)生了，當壓力下降時，生成物也主要以石墨為主。

液體二氧化碳密度1.1克/升。液體二氧化碳蒸發(fā)時或在加壓冷卻時可凝成固體二氧化碳，俗稱干冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃時每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應(yīng)生成碳酸?；瘜W性質(zhì)穩(wěn)定，沒有可燃性，一般不支持燃燒，但活潑金屬可在二氧化碳中燃燒，如點燃的鎂條可在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟堿或堿性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。跟氨水反應(yīng)生成碳酸氫銨。沒有毒，但空氣中二氧化碳含量過高時，也會使人因缺氧而發(fā)生窒息。綠色植物能將二氧化碳跟水在光合作用下合成有機物。二氧化碳可用于制造碳酸氫銨、小蘇打、純堿、尿素、鉛白顏料、飲料、滅火器以及鑄鋼件的淬火。二氧化碳在大氣中約占總體積的0.03%，人呼出的氣體中二氧化碳約占4%。實驗室中常用鹽酸跟大理石反應(yīng)制取二氧化碳，工業(yè)上用煅燒石灰石或釀酒的發(fā)酵氣中來獲得二氧化碳。

二氧化碳的實驗制法：

大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)通常需要對氣體進行除雜干燥，鹽酸反應(yīng)時會揮發(fā)出氯化氫(HCl）氣體，所以要通過飽和碳酸氫鈉(NaHCO3）溶液除去氣體中的氯化氫。溶液中的反應(yīng)，氣體溢出時會帶出水蒸氣，所以要求嚴格或必要時要對氣體進行干燥，通常用裝有濃硫酸的洗氣瓶進行干燥。

二氧化碳CaCO?+ 2HCl = CaCl?+ H?O + CO?↑

點燃

C+O?=點燃=CO?

另外，不能用碳酸鈉、純碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取，因為反應(yīng)速率太快，不易收集；不能用石灰石和濃鹽酸反應(yīng)，因為濃鹽酸易揮發(fā)出大量氯化氫氣體，使氯化氫無法完全去除，制得的二氧化碳純度會下降；也不能用碳酸鈣和稀硫酸反應(yīng)收集，因為反應(yīng)會生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣會附蓋在石灰石表面，阻礙內(nèi)部反應(yīng)的繼續(xù)進行。附：CaCO?+H?SO?====CaSO?+H?O+CO?↑

Na?CO?+2HCl====2NaCl+H?O+CO?↑

Na?CO?+H?SO?====Na?SO?+H?O+CO?↑

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