一氧化碳有什么性质? 一氧化碳有什么危害
一氧化碳(CO)是一种具有重要物理和化学特性的气体,其性质可从下面内容角度体系分析:
一、物理性质
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基本情形
- 常温常压下为无色、无臭、无味气体,分子量28.01,分子呈直线型结构。
- 熔点为-205℃,沸点为-191.5℃,液态密度为789g/L(-191.5℃)。
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溶解性与密度
- 难溶于水(0℃时溶解度为0.002838g/100ml),但可溶于乙醇、苯等有机溶剂。
- 密度略低于空气(标准状况下1.25g/L vs 1.293g/L),易在密闭空间内扩散积聚。
二、化学性质
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可燃性
- 燃烧时生成二氧化碳,反应式:
$$2CO + O_2 \xrightarrow\text点燃}} 2CO_2$$
燃烧时产生蓝色火焰并释放大量热量,可作为燃料使用。
- 燃烧时生成二氧化碳,反应式:
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还原性
- 金属氧化物还原:高温下可将金属氧化物还原为金属单质,常用于冶炼工业,例如:
- 还原氧化铜:
$$CO + CuO \xrightarrow\Delta} Cu + CO_2$$
现象为黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊。 - 还原氧化铁(炼铁反应):
$$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow\text高温}} 2Fe + 3CO_2$$
- 还原氧化铜:
- 其他反应:可与水蒸气发生变换反应生成氢气(CO + H?O → H? + CO?)。
- 金属氧化物还原:高温下可将金属氧化物还原为金属单质,常用于冶炼工业,例如:
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毒性
- 中毒机制:与血红蛋白结合能力比氧气强200-300倍,形成碳氧血红蛋白(HbCO),导致组织缺氧窒息。
- 中毒症状:
- 轻度:头痛、头晕、恶心(HbCO 10%-20%);
- 中度:皮肤樱桃红色、觉悟模糊(HbCO 30%-40%);
- 重度:昏迷、呼吸衰竭甚至死亡(HbCO >50%)。
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其他化学特性
- 歧化反应:需独特催化剂(如铁)参与,分解为碳和二氧化碳(2CO → C + CO?)。
- 羰基化合物生成:与金属(如镍、铁)在高压下形成羰基化合物(如Ni(CO)?),用于金属提纯。
三、独特性质与注意事项
- 爆炸性:与空气混合的爆炸极限为12.5%-74.2%,需避免明火或高温环境。
- 稳定性:常态下化学性质较稳定,但在特定条件下(如高温、催化剂)反应活性显著增强。
安全提示:
- 家庭使用燃气时需保持通风,安装一氧化碳报警器;
- 工业场所需定期检测CO浓度,作业人员应佩戴防护设备。
如需进一步了解中毒急救或工业应用,可参考医学和化工专业资料。