把二氧化碳气体通过炽热的碳,二氧化碳被碳还原,生成氧化碳:
CO2+C=高温= 2CO↑
将木炭放在硬质玻管a里,用酒精灯(最好酒精灯)b加强热.同时在左方瓶中使盐酸和大理石作用产生二氧化碳,在硬质玻管里二氧化碳和炽热的炭作用生成一氧化碳.少量未起作用的二氧化碳,则被装满在管C里的石灰和苛性钠的混和物所吸收,生成的一氧化碳用排水集气法收集在右方的试管里(装置如图3·9)。
一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧两种元素组成的.从分子组成上看,一氧化碳分子只比二氧化碳分子少掉一个氧原子,但它们的性质却有很大的差别.
一氧化碳是一种无色、没有气味的气体.比空气稍微轻些(1升一氧化碳重1.25克).它比二氧化碳难溶解于水,在20C时,1体积水只能溶解0.2体积的一氧化碳,它溶解于水后,也不和水发生作用,因此,在收集一氧化碳气体时,可以用排水集气法。
一氧化碳所含有的氧比二氧化碳少,因此它还能和更多的氧化合,一氧化碳能够在纯氧或空气里燃烧,发生蓝色的火焰,燃烧结果生成二氧化碳:
2CO+O2=点燃=2CO2
一氧化碳燃烧时火焰的温度可以高达1400°°C,它是一种很有实用价值的气体燃料.
和碳相似,一氧化碳在高温时也能夺取某些含氧化合物里的氧.
把红色的氧化铁(Fe2O3)粉末放在硬质玻璃管D里,加热(图3.10),A是一组贮气瓶,上瓶贮水,下瓶贮一氧化碳气体.开启活塞a时上瓶中的水由于本身压力流入下瓶中,下瓶中的一氧化碳气体体就被压出,经活塞a流经硬质玻管D里的高温的氧化铁粉,即被氧化为二氧化碳,使B瓶里的石灰水変成浑油。少量没有作用的一氧化碳,因有剧毒,敬必须在d处烧掉.
由上面实验看出:一氧化碳能夺取氧化铁里的氧,变成氧化碳,使澄清的石灰水变成浑浊,同时氧化铁被一氧化碳还原成金属的铁.这个反应的化学方程式是:
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2↑
因此,一氧化碳也是一种还原剂剂.在炼铁过程里,铁矿石(主要成分一般是铁的氧化物)主要是由一氧化碳还原成金属铁的。
一氧化碳有剧毒,它对人体非常有害.我们知道,在人体血液里有一种叫做血色素的,它能够和吸入肺部的氧疏松地或结合起来.当血液在体内循环时,它又易把结合着的氧逐渐放出,供给体内各部分氧的需要.血色素在人体内起着输送氧气的作用,但如果我们吸入了一氧化碳,一氧化碳比氧气容易和血色素结合①,和一氧化碳结合后的血色素,就没有再和氧气结合的能力.这样,人就会由于体内得不到氧而蜜息死亡.这样的室息并不是由于呼吸器官发生了障碍,而是由于血色素丧失了输送氧气的功能,我们称为内室息。
一氧化碳这种有毒的气体,对人们来说,有着特别严重的危害性,因为:
第一,一氧化碳的毒性非常剧烈.如果空气中含有0.06%(即万分之六)体积的一氧化碳时,就已经有毒了;含有0.09%体积时就能使人头痛呕吐,发生轻度中毒;含有0.15%体积时已有生命危险;含有1%体积时能使人在短时间内中毒死亡。
第二,一氧化碳是一种没有气味的气体,空气里有了一氧化碳,人们也往往感觉不到。当吸入了相当多量的一氧化碳那
后,可以使神经麻痹,失去知觉.这样,就有可能在不知不觉中中毒死去的危险。
第三,一氧化碳在家庭里,在某些工厂里是经常可能产生的,煤气里含有7%左右的一氧化碳,如果煤气管漏气,就会有一氧化碳追入空气中,在空气供给不充足处燃烧煤炭或木柴,都会产生一氧化碳,我们平常所称的“中煤毒”,实际上就是中了一氧化碳的毒.汽油引擎放出的废气里也常混有少量的一氧化碳。
①一氧化碳同血色素结合能力约为氧气的210倍。
为了防止发生一氧化碳中毒事故,绝对不能把没有烟囱或者通风情况不好的煤炭炉子放在门窗紧闭的卧室里过夜,在装有煤气①の的厨房里不能睡人,汽车修理间以及其他可能产生一氧化碳气体的厂房(例如木材干馏厂等)必须特别注意通风。
应该指出,有些人认为在炉子上放一点桔子皮或者燉壶水就可以解解煤毒”,这是没有科学根据的。