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二氧化碳密度是1.997g/L，标准条件下密度比空气密度大。在物理性质方面，二氧化碳的沸点为-78.5℃，熔点为-56.6℃，密度比空气密度大，溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高，不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。

二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。关于其毒性，研究表明：低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。

分子结构

CO2分子形状是直线形的，其结构曾被认为是：O=C=O。但CO2分子中碳氧键键长为116pm，介于碳氧双键（键长为124pm）和碳氧三键（键长为113pm）之间，故CO2中的碳氧键具有一定程度的叁键特征。

现代科学家一般认为CO2分子的中心原子碳原子采取sp杂化，2条sp杂化轨道分别与2个氧原子的2p轨道（含有一个电子）重叠形成2条σ键，碳原子上互相垂直的p轨道再分别与2个氧原子中平行的p轨道形成2条大π键。

产生途径

二氧化碳气体是大气组成的一部分（占大气总体积的0.03%-0.04%），在自然界中含量丰富，其产生途径主要有以下几种：

①有机物（包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出二氧化碳。

②石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中，也要释放出二氧化碳。

③石油、煤炭在生产化工产品过程中，也会释放出二氧化碳。

④所有粪便、腐植酸在发酵，熟化的过程中也能释放出二氧化碳。

⑤所有动物在呼吸过程中，都要吸氧气吐出二氧化碳。

工业制备

煅烧法

高温煅烧石灰石（或白云石）过程中产生的二氧化碳气，经水洗、除杂、压缩，制得气体二氧化碳。

发酵气回收法

生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体，经水洗、除杂、压缩，制得二氧化碳气。

副产气体回收法

氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳（即脱除气体混合物中二氧化碳）过程，使混合气体中二氧化碳经加压吸收、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气。

吸附膨胀法

一般以副产物二氧化碳为原料气，用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳，用低温泵收集产品；也可采用吸附精馏法制取，吸附精馏法采用硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂，脱除部分杂质，精馏后可制取高纯二氧化碳产品。

炭窑法

由炭窑窑气和甲醇裂解所得气体精制而得二氧化碳。

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