氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學(xué)加工、食品保存、化學(xué)和食品加工過(guò)程的惰性保護(hù)、焊接氣體、植物生激劑。二氧化碳是碳氧化合物之一，是一種無(wú)機(jī)物，不可燃，通常也不支持燃燒，低濃度時(shí)無(wú)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(jià)為+4價(jià)，處于碳元素的態(tài)，故二氧化碳具有氧化性而無(wú)還原性，但氧化性不強(qiáng)。原始社會(huì)時(shí)期，原始人在生活實(shí)踐中就感知到了二氧化碳的存在，但由于歷史條件的限制，他們把看不見(jiàn)、摸不著的二氧化碳看成是一種殺生而不留痕跡的兇神而非一種物質(zhì)。
二氧化碳的電化學(xué)還原是一個(gè)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(yáng)極氧化為氧氣的過(guò)程。關(guān)于其毒性，研究表明：低濃度的二氧化碳沒(méi)有毒性，高濃度的二氧化碳則會(huì)使動(dòng)物。反應(yīng)時(shí)可能揮發(fā)出的（HCl）氣體，可通過(guò)飽和碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液除去生成氣體中的氣體。必要時(shí)可用裝有的洗氣瓶除去生成氣體中水蒸氣。
現(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子碳原子采取sp雜化，2條sp雜化軌道分別與2個(gè)氧原子的2p軌道（含有一個(gè)電子）重疊形成2條σ鍵，碳原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)氧原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。17世紀(jì)初，比利時(shí)醫(yī)生海爾蒙特即揚(yáng)·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特，發(fā)現(xiàn)木炭燃燒之后除了產(chǎn)生灰燼外還產(chǎn)生一些看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種被他稱為“森林之精”的二氧化碳是一種不助燃的氣體，確認(rèn)了二氧化碳是一種氣體；還發(fā)現(xiàn)燭火在該氣體中會(huì)自然熄滅，這是二氧化碳惰性性質(zhì)的次發(fā)現(xiàn)。由于二氧化碳密度比空氣大，能溶于水且能與水反應(yīng)，所以采用向上排空氣法。將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明該氣體為二氧化碳。
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