化學性質

二氧化碳是碳氧化合物之一，是一種無機物，不可燃，通常也不支持燃燒，低濃度時無毒性。它也是碳酸的酸酐，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，其中碳元素的化合價為+4價，處于碳元素的最高價態，故二氧化碳具有氧化性而無還原性，但氧化性不強。 [29] 

1.酸性氧化物的通性

二氧化碳可以溶于水并和水反應生成碳酸，而不穩定的碳酸容易分解成水和二氧化碳，相應的化學反應方程式為：

 ；

 。 [29] 

一定條件下，二氧化碳能與堿性氧化物反應生成相應的鹽，如：

 ；

 。 [29] 

①與氫氧化鈣反應

向澄清的石灰水中加入二氧化碳，會使澄清的石灰水變渾濁，生成碳酸鈣沉淀（此反應常用于檢驗二氧化碳），相應的化學反應方程式為：

當二氧化碳過量時，生成碳酸氫鈣：

第一步：  ；

第二步：  ；

總方程式：  。

由于碳酸氫鈣溶解性大，長時間往已渾濁的石灰水中通入二氧化碳，可發現沉淀漸漸消失。 [29] 

②與氫氧化鈉反應

二氧化碳會使燒堿變質，相應的化學反應方程式為：

當二氧化碳過量時，生成碳酸氫鈉：

第一步：  ；

第二步：  ；

總方程式：  。 [29] 

2.弱氧化性

高溫條件下，二氧化碳能與碳單質反應生成一氧化碳，相應的化學反應方程式為：

 。 [29] 

在點燃的條件下，鎂條能在二氧化碳中燃燒，相應的化學反應方程式為：

 。 [29] 

二氧化碳和氫氣在催化劑的作用下會發生生成甲醇、一氧化碳和甲烷等的一系列反應，其中幾種反應的化學反應方程式為：

 ；

 ；

 。 [30-31] 

二氧化碳的電化學還原是一個利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽極氧化為氧氣的過程，由于還原二氧化碳需要的活化能較高，這個過程需要加一定高電壓后才能實現，而在陰極發生的氫析出反應的程度隨電壓的增加而加大，會抑制了二氧化碳的還原，故二氧化碳的高效還原需要有合適的催化劑，以致二氧化碳的電化學還原往往是個電催化還原過程。這個過程的簡單機理為：⑴電解池陰極：在初始階段，二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面，形成中間產物（反應式①）；然后電子在兩個電極間電勢差的作用下發生轉移，轉移數可能是2、4、6、8、12，還原產物隨電子轉移數的不同而可能是一氧化碳、甲酸根、甲酸等（反應式②-④）。⑵電解池陽極：水溶液中發生析氫反應，產生氫氣（反應式⑤、⑥）。 [32-33] 

①

②

③

④

⑤

⑥

3.與過氧化物反應

二氧化碳能與過氧化鈉（Na2O2）反應生成碳酸鈉（Na2CO3）和氧氣（O2），相應的化學反應方程式為：  。 [29] 

4.與格式試劑反應