1.  一氧化碳
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一氧化碳是碳的另一种氧化物。一氧化碳的分子比二氧化碳分子少一个氧原子。在性质上它和二氧化碳有何不同呢？本节将讨论这个问题。

一氧化碳的物理性质

【观察与思考】

用排水法收集一试管由贮气袋中排出的一氧化碳（注意：为避免集满后一氧化碳的逸出，当收集到一氧化碳接近试管口时就停止通入一氧化碳）。观察试管内一氧化碳的颜色和状态。然后将试管倒立着离开水槽，移向点燃的酒精灯火焰上，检验纯度。

一氧化碳是一种无色、无气味的气体，难溶于水（在通常状况下，1 体积水仅能溶解约 0.02 体积的一氧化碳）。在标准状况下一氧化碳的密度为

1.250 克/升，略小于空气。

【问题讨论】

你能通过对比，说明一氧化碳和二氧化碳在物理性质上的异同吗？ 一氧化碳的毒性

我们都知道煤气是有毒的。冬天用煤火取暖时，如果不装烟囱或烟囱排气不良，就会发生煤气中毒事件。煤气中毒，实际上就是一氧化碳中毒。这是一氧化碳不同于二氧化碳的又一特性。

一氧化碳为什么有剧毒呢？主要是由于它与血红蛋白的结合能力比氧气强得多。当一氧化碳吸进肺部与血红蛋白结合后，氧气就难以再跟血红蛋白结合。这样就造成了人体各组织的缺氧。吸入少量一氧化碳就会感到头痛， 吸入多量会中毒而死。由于一氧化碳通常状况下化学性质比较稳定，不溶于水，无色无气味，不易被人察觉，所以要特别小心防止一氧化碳中毒。

【问题讨论】

煤气厂为什么常在家用煤气中掺入微量具有恶臭的气体？

由于一氧化碳能严重危害人体健康，所以将它排放到大气中就污染了空气。据估计，目前每年排放到大气中的一氧化碳总量为 3～4 亿吨。其中人为排放出的一氧化碳有一半以上来自汽车排放的废气，其余主要来自煤等燃料的燃烧和石油的炼制、钢铁的冶炼等。因此，防止和控制一氧化碳对空气的污染是非常重要的。

一氧化碳的化学性质

1. 一氧化碳具有可燃性

【观察与思考】

点燃已经检纯了的一氧化碳。观察火焰的颜色。把一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上（图 7－18），观察石灰水有什么变化。

一氧化碳跟氢气一样具有可燃性。在空气或氧气中燃烧时火焰呈浅蓝色，生成的产物是能使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳。

2CO+O2 2CO2

我们常在煤炉里煤层的上方看到蓝色的火苗，这就是一氧化碳在燃烧（图7－19）。一氧化碳燃烧时也放出大量的热，所以它是一种很好的气体燃料。

1. 一氧化碳具有还原性

【观察与思考】

按照图 7－20 安好装置，在玻璃管里铺放一薄层氧化铜，在试管里注入澄清石灰水。通入一氧化碳，等估计装置中的空气排净后点燃从安装在试管上的尖嘴管中排出的一氧化碳（为什么？），然后给玻璃管加热。仔细观察实验发生的现象。实验结束时，先撤除给玻璃管加热的酒精灯，再继续通一氧化碳片刻，然后停止实验。观察玻璃管中氧化铜的变化情况。

从实验看到黑色的氧化铜变成光亮的红色，澄清的石灰水变浑浊。说明一氧化碳跟氢气、碳一样也具有还原性。反应的化学方程式如下：

CuO+CO2 Cu+CO2

在冶金工业上常利用一氧化碳还原金属氧化物得到金属。例如炼铁炉中就是用一氧化碳还原铁矿石中的氧化铁而得到生铁的。反应的化学方程式如下：

【问题讨论】

Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

通过本段课文的学习，你能总结出一氧化碳有哪些不同于二氧化碳的化学性质吗？

放热反应和吸热反应

我们已经学习了不少的化学反应。一般说来，化学反应在发生过程中常伴随着能量的变化，有些反应会放出能量，有些反应要吸收能量。而这些能量的变化又常常以热的形式反映出来，所以有些反应有放热现象，有些反应有吸热现象。

【观察与思考】

取两只保温杯，杯盖上都具有两个孔，其中一孔上装有自制的气体温度计，另一孔用橡皮塞塞住。在两杯中各注入 80℃左右的等量的热水（约半杯）。将自制气体温度计上调节螺丝松开后盖上杯盖。待两气体温度计上 U 形管内液柱水平后再将调节螺丝旋紧。打开橡皮塞，在一只杯中加入碳酸氢铵固体，另一只仅打开橡皮塞不加任何物质（图 7－21）。仔细观察气体温度计上 U 形管内液柱的升降情况，并比较两杯上 U 形管内液柱升降的幅度。

从实验可知，加入碳酸氢铵的装置中，气体温度计内空气的体积收缩了。说明溶液中发生的反应吸收了热量而使温度下降了。这个反应是碳酸氢铵的分解反应，80℃的水是加热用的，反应的化学方程式如下：

NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑

像这种在反应过程中要不断吸收热量的反应叫做吸热反应。通常在化学方程式的右边用“-热量”来表示吸热反应。例如：

NH4HCO3 NH3↑H2O+CO2↑

热量

C+CO2 2CO—热量

C+H2O CO+H2—热量

由于吸热反应的过程要吸收热量，所以反应时往往要采用加热或高温等手段不断提供热量，才能使反应正常进行下去。否则，随着温度的不断下降， 反应最终将停止。

【观察与思考】

采用图 7－21 的装置，在两保温杯中各加入等量的稀硫酸小半杯，盖紧。待两气体温度计上液柱水平后，旋紧调节螺丝。打开塞子，一杯中加入锌粉， 另一杯中不加任何物质。观察对比两气体温度计中液柱的升降幅度。

从实验可知，加入锌粉的装置中，气体温度计内空气的体积膨胀了。说明发生的反应放出了热量，使溶液的温度升高了。这个反应是锌和稀硫酸的置换反应。

Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑

像这种在反应过程中会不断放出热量的反应叫做放热反应。通常在化学方程式的右边用“+热量”来表示放热反应。例如：

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑+热量2H2+O2 2H2O+热量

【问题讨论】

C+O2 CO2+热量

既然放热反应进行的过程中有热量不断放出，为什么在生活、生产、实验中有些放热反应还需要“点燃”或“高温”才能发生呢？