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一氧化碳成本最低是什麼原理

發布時間: 2023-09-13 15:59:22

❶ 一氧化碳 詳細介紹

標准狀況下一氧化碳(carbon monoxide, CO)純品為無色、無臭、無刺激性的氣體。相對分子質量為28.01,密度1.3g/l,冰點為-207℃,沸點-190℃。在水中的溶解度甚低,極難溶於水。空氣混合爆炸極限為12.5%~74%。一氧化碳進入人體之後極易與血液中的血紅蛋白結合,產生碳氧血紅蛋白,進而使血紅蛋白不能與氧氣結合。

中文名:一氧化碳
英文名:carbon monoxide
別稱:煤氣
化學式:CO
分子量:28.01
CAS登錄號:630-08-0
EINECS登錄號:211-128-3
熔點:-207℃
沸點:-190℃
水溶性:極難溶於水
密度:1.250g/l
外觀:無色、無臭、無刺激性的氣體
應用:制甲酸鈉,在冶金工業中作還原劑
毒性:劇毒
爆炸極限:12.5%~74%
摩爾質量:28.01g·mol−1
偶極矩:0.112 D (3.74×10−31 C·m)
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歷史淵源

該種氣體是在古代用來處決希臘人和羅馬人,在11世紀一個西班牙醫生第一次描述了這種氣體。 最早制備一氧化碳的是法國化學家 de Lassone(在1776年)。他通過加熱氧化鋅和碳製得了一氧化碳。但由於一氧化碳燃燒時產生了與氫氣類似的藍色火焰,de Lassone錯誤地認為他製得的是氫氣。在1800年英國化學家William Cruikshank才證明一氧化碳是由碳元素和氧元素組成的化合物。

最早對一氧化碳的毒性進行徹底研究的是法國的生理學家Claude Bernard。在1846年,他讓狗吸入這種氣體,發現狗的血液「變得比任何動脈中的血都要鮮紅」。後來我們知道血液變成「櫻桃紅色」是一氧化碳中毒的特有的臨床症狀。

正是因為這種特點,一些肉品商人用一氧化碳處理鮮肉,可以使生肉不被氧化變色,甚至可以在10℃的溫度下保存28天還如同新屠宰的肉,並因此引起非議。美國消費者協會認為即使這種處理沒有害處,也會掩蓋肉不新鮮的狀態,即使肉品處於即將腐爛狀態,消費者也不知情。

性質

電子式及結構
碳的最外層有四個電子,氧的最外層有6個電子,這樣碳的兩個

單電子進入到氧的p軌道和氧的兩個單電子配對成鍵,這樣就形成兩個鍵,然後氧的孤電子對進入到碳的空的P軌道中形成一個配鍵,這樣氧和碳之間就形成了三個鍵。其電子式為:

分子結構
一氧化碳分子為極性分子,但由於存在反饋π鍵,分子的極性很弱。分

一氧化碳結構
子形狀為直線形。

一氧化碳(carbon monoxide)(CO)

物理方面
在通常狀況下,一氧化碳是無色、無臭、無味、難溶於水的氣體,熔點-207℃,沸點-191.5℃。標准狀況下氣體密度為1.25g/L,和空氣密度(標准狀況下1.293g/L)相差很小,這也是容易發生煤氣中毒的因素之一。它為中性氣體。

化學方面
化學性質有:可燃性和還原性和毒性

一氧化碳分子中碳元素的化合價是+2,能進一步被氧化成+4價,從而使一氧化碳具有可燃性和還原性,一氧化碳能夠在空氣中或氧氣中燃燒,生成二氧化碳。化學方程式: (條件:點燃)

燃燒時發出藍色的火焰,放出大量的熱。因此一氧化碳可以作為氣體燃料。

實驗室一般使用濃硫酸催化或加熱草酸分解並用氫氧化鈉除掉二氧化碳製得一氧化碳,具體反應如下:

一氧化碳作為還原劑,高溫或加熱時能將許多金屬氧化物還原成金屬單質,因此常用於金屬的冶煉。如:將黑色的氧化銅還原成紅色的金屬銅,將氧化鋅還原成金屬鋅:

這里特別提示:除非是嚴格防護下制備Ni(CO)₄,否則不得使用CO還原NiO,因為會反應生成劇毒的Ni(CO)₄

在煉鐵爐中可發生多步還原反應:

一氧化碳還原氧化鐵

注意:一氧化碳常溫下化學性質穩定,但是仍然可以一些參與反應,但是特別注意,單純的高錳酸鉀溶液不能與一氧化碳反應。

常見的常溫下氧化CO的反應如下

重要
在加熱和加壓的條件下,它能和一些金屬單質發生反應,組成分子化合物。如Ni(CO)₄(四羰基鎳)、Fe(CO)₅(五羰基鐵)等,這些物質都不穩定,加熱時立即分解成相應的金屬和一氧化碳,這是提純金屬和製得純一氧化碳的方法之一。但這些物質都有劇毒,且極難治療!

由於在一定條件下CO可與粉末狀NaOH反應生成甲酸鈉,因此可以將CO看作是甲酸的酸酐。

毒性:CO與血紅蛋白結合,使血紅蛋白不能與氧氣結合,造成人中毒。

用途

用於制甲酸鈉,在冶金工業中作還原劑。

CO+NaOH==高溫高壓==HCOONa

用於做氣體燃料,如水煤氣

制備

工業
工業上通常採取二氧化碳與碳反應的原理製取

實驗室
在實驗室中可將濃硫酸滴入甲酸裂解以製取一氧化碳

亦可用鋅與碳酸鈣加熱,製得一氧化碳。

理化常數

主要成分:純品。