【矩道化学融合创新实验室】揭密“屠狗妖”

在意大利那不勒斯城附近有一个“死狗洞”，狗、猫等动物走进去，挣扎几分钟就死了，人却可以安然无恙地通过这个洞。因此，迷信的人说洞里面有“屠狗妖”。为什么会有如此奇异的现象呢？

其实，这和我们身边看不见摸不着的二氧化碳气体有关。

相信通过今天在化学虚拟实验室中的学习探究，我们就可以揭开谜底了。下面我们先一起研究一下二氧化碳气体的特点。

[物理性质]

二氧化碳常温常压下是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，在加压冷却时变成无色的液体，无色液体继续降温时变成雪花状的固体。

[化学性质]

我们通过几个小实验来分析二氧化碳气体的性质：

我们看到将二氧化碳气体倾倒进烧杯后，蜡烛熄灭了，而且是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。这说明二氧化碳气体不能燃烧也不支持燃烧，二氧化碳的密度比空气大。

实验现象是接触醋酸的花朵和接触湿润的二氧化碳的花朵变为正红色。接触干燥二氧化碳的花朵和接触水的花朵没有变色。这说明二氧化碳和水发生了反应，生成了一种酸。又通过将集气瓶中的红色花朵加热恢复原色的现象判断出，二氧化碳和水反应生成的酸不稳定，受热易分解。这种酸实际上是碳酸。

将二氧化碳气体通入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，这是因为二氧化碳气体能与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙。

[常见用途]

1. 气体肥料。二氧化碳是绿色植物光合作用的原料。在很多农场里面，会放置产生二氧化碳的仪器，提高农作物的产量。

2. 灭火。随着科技的迅速发展，越来越多类型的灭火器出现了。二氧化碳灭火器可用于扑灭图书、重要仪器的失火，因为扑灭后没有任何的残留物质。

3. 工业原料。很多化工产品都需要用到二氧化碳作为化工原料，比如我们比较熟悉的碳酸钙、碳酸钠。

4. 舞台效果。我们经常在舞台或者是电视剧里面，看到仙气缭绕的场景。这种效果都是用干冰（固体二氧化碳）升华吸热使空气中水蒸气凝结成小水珠形成的。

5. 制冷剂。在一些需要冷藏或者冷冻的场所里面，我们可以放置干冰，能够起到很好的冷冻效果。

[主要危害]

1. 温室效应。当大气中二氧化碳含量增高到一定程度时,会阻止地球热量的散失,使地球上的气温升高，即“温室效应”。

2. 危害健康。二氧化碳对人体最主要的危害是刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促，烟气吸入量增加，并且会引起头痛、神智不清等症状。大气中CO₂的正常含量是0.04%，当CO₂的浓度达1%会使人感到气闷、头昏、心悸，达到4%~5%时人会感到气喘、头痛、眩晕，而达到10%的时候，会使人体机能严重混乱，使人丧失知觉、神志不清、呼吸停止而死亡。故吸入浓度不宜超过10%。

通过以上虚拟仿真实验的学习，我们对二氧化碳气体有了一个比较全面的认识，接下来就让我们一起跟随科学家波曼尔解开“死狗洞”之谜吧。波曼尔在听闻这件怪事后，专程来到这个洞，他在洞里到处寻觅，始终未见“屠狗妖”，却见洞内倒悬着很多钟乳石，地下丛生着石笋，湿漉漉的泥土里冒着气泡。

这一切使波曼尔恍然大悟。

原来这个妖怪是碳的一种叫作“二氧化碳”的氧化物。溶洞中的溶有碳酸氢钙的水由于压力或温度的原因会释放出二氧化碳气体，二氧化碳比空气重，在地面附近形成半米左右高的气层。所以人可以顺利通过此洞，而在地面上的狗完全淹没在二氧化碳气层里，会窒息而死。