【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第三章、碳和碳的简单化合物  

§3-6一氧化碳

【01】把二氧化碳气体通过炽热的碳，二氧化碳被碳还原，生成一氧化碳：

【山注，B站专栏公式代码\ce{CO2 +C}\mathop{=\!=}\limits^{高温}2CO↑】

【02】将木炭放在硬质玻管a里，用酒精灯（最好酒精喷灯）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）。

【03】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。

【04】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20℃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。

【05】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：【山注，B站专栏公式代码\ce{2CO +O2}\mathop{=\!=}\limits^{点燃}2CO _2】一氧化碳燃烧时火焰的温度可以高达1400℃，它是一种很有实用价值的气体燃料。

【06】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。

【07】把红色的氧化铁()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瓶里的石灰水变成浑浊，少量没有作用的一氧化碳，因有剧毒，故必须在d处烧掉。

【08】由上面实验看出：一氧化碳能夺取氧化铁里的氧，变成二氧化碳，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：

【山注，B站专栏公式代码——Fe_2O_3+3CO\mathop{=\!=}\limits^{高温}2Fe+3CO_2↑】因此，一氧化碳也是一种还原剂。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。

【09】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【一氧化碳同血色素结合能力约为氧气的210倍】，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窒息死亡。这样的窒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，我们称为内窒息。

【10】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：

【11】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。

【12】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。【山注，最后一句断句为“就有//可能在不知不觉中中毒死去//的危险。”】

【13】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，就会有一氧化碳逸入空气中，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。

【14】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。【煤气里含有甲烷()、氢气()、氮气()、一氧化碳()、二氧化碳()等气体，这些气体都是没有气味的。为了安全起见，现在也有在煤气里掺入少量有恶臭的含硫有机化合物。这样，如果煤气管漏气，就容易为人所察觉。】

【15】应该指出，有些人认为在炉子上放一点桔子皮或者墩一壶水就可以解“煤毒”，这是没有科学根据的。

山笺||  一氧化碳性质小记

【山】一氧化碳是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。其主要具有三个化学性质：

【山】①可燃性，燃烧产生蓝色火焰，生成二氧化碳。若混有空气，可能发生爆炸，所以点燃前需要验纯。

【山】②有毒性，一氧化碳可以与血红蛋白结合，从而阻止血红蛋白运输氧气，使人缺氧窒息。当一氧化碳在空气中的含量达到0.02%时，就可能出现中毒症状。因此需要注意室内通风。

【山】③还原性，高温时一氧化碳还原铁铜的氧化物为铁铜单质，生成二氧化碳。

【山】实验时，加热前先通入一氧化碳，以排出空气，防止高温下混有空气的一氧化碳爆炸；加热后需要继续通入一氧化碳，防止空气进入氧化热铜铁。另外用一氧化碳实验时排出的一氧化碳尾气需要收集或点燃处理。

【山】用碳还原铜铁的实验中没有这些要求，是因为碳本身就可以夺取空气中的氧，从而保证高温下管中的氧气被碳先夺去而不会继续氧化铜铁，也不会让氧与反应产生的少量一氧化碳发生爆炸。

习题3-6

1、一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧两种元素组成的，能不能说它们是同素异形体？为什么？[提示：根据同素异形体的定义来回答这个问题]

【山答】不能，同素异形体指的是单质，不是化合物，而一氧化碳和二氧化碳都是化合物。

2、比较一氧化碳和二氧化碳的性质

3、一氧化碳和碳有些什么相似的性质？

【山答】可燃性、还原性。

4、一氧化碳和氢气有些什么相似的性质？怎样区别这两种气体？[提示：从燃烧的产物来考虑.]

【山答】质量比空气轻、可燃性、难溶于水、还原性。点燃，产生水的是氢气，产生使石灰水浑浊的是一氧化碳。

5、一氧化碳为什么对人体有毒？

【山答】相比于氧气，一氧化碳更容易与血红蛋白结合，从而夺取本应运输氧气的血红蛋白。而一旦血红蛋白无法运输氧气，人体就会因为缺氧而窒息，甚至死亡。【山注，原文是血色素，这应该是血红蛋白大半个世纪前的名称，我记忆中生物课中用的名称是血红蛋白。】