操作说明：
展示一氧化碳、二氧化碳、氨气的分子结构模型。
产品简介：
一氧化碳是化学中重要的原料，用于合成一些重要的有机物。二氧化碳是引起温室效应的主要气体。氨气是重要的合成化肥的原料，也是重要的有机物合成的原料。
一氧化碳：
一氧化碳（carbon monoxide），一种碳氧化合物，可由化石燃料不完全燃烧产生，，化学式为CO，分子量为28.0101，通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上，一氧化碳的熔点为-205℃，沸点为-191.5℃，难溶于水，20℃时在水中的溶解度为0.002838g，可溶于乙醇、苯、氯仿等多数有机溶剂。不易液化和固化。化学性质上，一氧化碳既有还原性，又有氧化性，能发生氧化反应（燃烧反应）、歧化反应等；同时具有毒性，一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～300倍，所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，甚至电击样死亡，人吸入最低致死浓度为5000ppm（5分钟）。工业上，一氧化碳是一碳化学的基础，可由焦炭氧气法等方法制得，主要用于生产甲醇和光气以及有机合成等。
在古希腊时代，哲学家亚里士多德（Aristotle，前384年－前322年）曾记录了燃烧的煤炭散发有毒烟气（toxic fumes）的现象。当时有这样一种执行死刑的方法：将罪犯关在一间浴室，并在浴室内放置文火燃烧的煤炭（smouldering coals）。对此，古希腊医生盖伦（Galen，129年－199年）推测，由于浴室内空气的组成（composition）发生了变化，因此呼入后会对人体造成伤害。
之后，比利时化学家海尔蒙特（即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）曾在实验中研究燃烧木炭和其他可燃物生成的碳气（gas carbonum），发现由文火燃烧的木炭（smouldering charcoal）产生的一种有毒气体能危及自己的生命，并记述了自己被燃烧的木炭的烟熏时的症状——一氧化碳中毒的症状。
1776年，法国化学家拉索纳（即约瑟夫·玛丽·弗朗索瓦·拉索纳，Joseph Marie François de Lassone，1717年7月3日－1788年12月6日或8日，又译“J.M.F.德拉松” “拉索内” “赖森” “列桑” 和“拉逊” 等）通过加热锌白和木炭而制得了一氧化碳气体。但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰，拉索纳在《皇家科学院备忘录》（Mém. de l 'Acad. Roy des Sciences）（Vol. XC）中错误地把制得的一氧化碳气体描述为“一种性质极怪异的可燃空气”——氢气。 之后，普里斯特利（即约瑟夫·普里斯特利，Joseph Priestley，1733年－1804年）在1785年利用木炭加热铸皮（氧化铁）制备了一氧化碳，但由于信奉“燃素说”，他也误以为制得的是“可燃空气”。
1801年，《尼克森杂志》（Nicholson’s Journal）上发表了苏格兰化学家克鲁克尚克（即威廉·康伯兰·克鲁克尚克，William Cumberland Cruikshank，1745年－1800年6月27日，又译“威廉·克鲁克香克” 等）的2篇报告，证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是由碳元素和氧元素组成的化合物。
1846年，法国生理学家克劳德·伯纳德（Claude Bernard，1813年－1878年）让狗吸入一氧化碳气体，发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”，这是最早对一氧化碳毒性进行的研究（血液变成“樱桃红色”的现象后来被证实为是一氧化碳中毒的特有的临床症状）。
应用领域
化学工业
在化学工业中，一氧化碳是一碳化学的基础。作为合成气和各类煤气的主要组分，一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料，由一氧化碳出发，可以制取几乎所有的基础化学品，如氨、光气以及醇、酸、酐、酯、醛、醚、胺、烷烃和烯烃等。同时，利用一氧化碳与过渡金属反应生成羰络金属或羰络金属衍生物的性质，可以制备有机化工生产所需的各类均相反应催化剂。此外，一氧化碳可在聚乙稀聚合反应中用作终止剂。
在冶金工业中，利用羰络金属的热分解反应，一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍，也可以用来获取高纯粉末金属（如锌白颜料）、生产某些高纯金属膜（如钨膜和钼膜等）。同时，一氧化碳可用作精炼金属的还原剂 ，如在炼钢高炉中用于还原铁的氧化物（方程式见“理化性质·化学性质”）；而在多晶态钻石膜的生产中，则可用研究级一氧化碳（≥99.99%）为化学气相沉积工艺过程提供碳源。此外，一氧化碳和氢气组成的混合物（合成气）可用于生产某些特殊的钢，如直接还原铁矿石生产海绵铁。
除了化学工业和冶金工业两方面的应用外，一氧化碳还可用作燃料，高纯一氧化碳则主要用作标准气体，一氧化碳激光器，环境监测及科学研究中。其中，一氧化碳标准气体可应用于石油化工工艺控制仪器的校准和检测、石油化工产品质量的控制、环境污染物检测、汽车尾气排放检测、矿井用报警器的校准、各种工厂尾气的检测、医疗仪器校验、电力系统变压器油质量检测、空分产品质量控制、交通安全检测仪器的校正、地质勘探与地震监测、冶金分析、燃气具实验与热值分析、化肥工业仪器仪表校准等。
此外，一氧化碳常用于鱼、肉、果蔬及袋装大米的保鲜，特别是生鱼片的保鲜，又因可以使肉质品色泽红润而被作为颜色固定剂，但是随着人们对食品安全的重视，相关的研究发现，经CO处理后的食物会对人体产生不必要的危害
二氧化碳：
二氧化碳（carbon dioxide），一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095，常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一（占大气总体积的0.03%-0.04%）。二氧化碳的沸点为-78.5℃（101.3kPa），熔点为-56.6℃，密度比空气密度大（标准条件下），可溶于水。
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。关于其毒性，研究表明：低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。
2023年4月13日，香山科学会议第742次学术讨论会召开，专家指出：二氧化碳利用技术潜力巨大。截至2023年6月，过去10年，全球温室气体排放量创下“历史新高”，每年排放的二氧化碳高达540亿吨 。
原始社会时期，原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在，但由于历史条件的限制，他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。
17世纪初，比利时医生海尔蒙特（即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生一些看不见、摸不着的物质，并通过实验证实了这种被他称为“森林之精”的二氧化碳是一种不助燃的气体，确认了二氧化碳是一种气体；还发现烛火在该气体中会自然熄灭，这是二氧化碳惰性性质的第一次发现。不久后，德国化学家霍夫曼（即弗里德里希·霍夫曼，Friedrich Hoffmann，1660年－1742年）对被他称为“矿精（spiritus mineralis）”的二氧化碳气体进行研究，首次推断出二氧化碳水溶液具有弱酸性。
1756年，英国化学家布莱克（即约瑟夫·布莱克，Joseph Black，1728年－1799年）第一个用定量方法研究了被他称为“固定空气”的二氧化碳气体，二氧化碳在此后一段时间内都被称作“固定空气”。
1766年，英国科学家卡文迪许（即亨利·卡文迪许，Henry Cavendish，1731年－1810年）成功地用汞槽法收集到了“固定空气”，并用物理方法测定了其比重及溶解度，还证明了它和动物呼出的和木炭燃烧后产生的气体相同。
1772年，法国科学家拉瓦锡（即安托万-洛朗·拉瓦锡，Antoine-Laurent de Lavoisier，1743年－1794年）等用大火镜聚光加热放在汞槽上玻罩中的钻石，发现它会燃烧，而其产物即“固定空气”。同年，科学家普里斯特利（即约瑟夫·普里斯特利，Joseph Priestley，1733年－1804年）研究发酵气体时发现：压力有利于“固定空气”在水中的溶解，温度增高则不利于其溶解。这一发现使得二氧化碳能被应用于人工制造碳酸水（汽水）。
1774年，瑞典化学家贝格曼（即托贝恩·奥洛夫·贝格曼，Torbern Olof Bergman，1735年－1784年）在其论文《研究固定空气》中叙述了他对“固定空气”的密度、在水中的溶解性、对石蕊的作用、被碱吸收的状况、在空气中的存在、水溶液对金属锌、铁的溶解作用等的研究成果。
1787年，拉瓦锡在发表的论述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的“固定空气”，肯定了“固定空气”是由碳和氧组成的，由于它是气体而改称为“碳酸气”。同时，拉瓦锡还测定了它含碳和氧的质量比（碳占23.4503%，氧占76.5497%），首次揭示了二氧化碳的组成。
1823年，英国科学家法拉第（即迈克尔·法拉第，Michael Faraday，1791年－1867年）发现加压可以使“碳酸气”液化。同年，法拉第和戴维（即汉弗里·戴维，Humphry Davy，1778年－1829年，又译“笛彼”）首次液化了“碳酸气” 。
1834年或1835年，德国人蒂罗里尔（即阿德里安·让·皮埃尔·蒂罗里尔，Adrien-Jean-Pierre Thilorier，1790年－1844年，又译“蒂洛勒尔”、“狄劳里雅利”、“奇洛列” 等）成功地制得干冰（固态二氧化碳）。
1840年，法国化学家杜马（即让-巴蒂斯特·安德烈·杜马，Jean-Baptiste André Dumas，1800年－1884年）把经过精确称量的含纯粹碳的石墨放进充足的氧气中燃烧，并且用氢氧化钾溶液吸收生成的“固定空气”，计算出“固定空气”中氧和碳的质量分数比为72.734：27.266。此前，阿伏伽德罗（即阿莫迪欧·阿伏伽德罗，Amedeo Avogadro，1776年8月9日—1856年7月9日）于1811年提出了假说——“在同一温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。”化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2：1，又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据，通过实验测出“固定空气”的分子量为44，从而得出“固定空气”的化学式为CO2，与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。
1850年，爱尔兰物理化学家安德鲁斯（即托马斯·安德鲁斯，Thomas Andrews，1813年－1885年）开始对二氧化碳的超临界现象进行研究，并于1869年测定了二氧化碳的两个临界参数：超临界压强为7.2MPa，超临界温度为304.065K（二者在2013年的公认值分别为7.375MPa和303.05K）。
1896年，瑞典化学家阿累尼乌斯（即斯万特·奥古斯特·阿累尼乌斯，Svante August Arrhenius，1859年－1927年）通过计算指出，大气中二氧化碳浓度增加一倍，可使地表温度上升5～6℃。
1950年－1952年间，苏联的柳巴夫斯基（K.B.Любавский）、诺沃日洛夫（H.M.Новожилов）与日本的关口春次郎分别研究了一种在二氧化碳保护气体中使用的焊丝，并提出了焊接钢材的新的冶金方案。随之，1953年，柳巴夫斯基等人发明了二氧化碳气体保护焊。
2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所在国际学术期刊《科学》中发表实现了二氧化碳到淀粉的从头合成 [85]。中国科学家生成了一种新酶，从头设计了11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。这个只需要水、二氧化碳和电的“创造”，不依赖光合作用，被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。这为农业生产方式的改变提供了可能路径，更为创建新功能的生物系统奠定了开创性科学基础。
2022年4月，电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸，进一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂，成果于4月28日以封面文章形式在国际学术期刊《自然·催化》发表。
2022年8月25日，美国国家航空航天局说，詹姆斯·韦布空间望远镜首次在系外行星大气中发现二氧化碳存在的明确证据。
2023年9月，韦布空间望远镜在木卫二欧罗巴表面检测到了二氧化碳，不过分析表明，这些二氧化碳可能源于木卫二的地下海洋。
应用领域：
固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品，在许多工业加工中作为冷冻剂，例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂，在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件，还应用于杀菌气的稀释剂（即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂，广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸）。
液体二氧化碳用作致冷剂，飞机、导弹和电子部件的低温试验，提高油井采收率，橡胶磨光以及控制化学反应，也可用作灭火剂。
超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂，所以在均相反应中有广泛应用。温度高于31℃条件下的液态二氧化碳主要用于香水和食品工业中做调味品及香料的溶剂。
此外还用作防腐剂、制冷剂、推进剂、萃取剂、保护性气体和碳酸化剂。用于制糖工业、制碱工业、制铅白等，也用于冷饮、灭火及有机合成 。
氨 气：
氨气（英文名Ammonia），是一种无机化合物，化学式为NH3，分子量为17.031。标准状况下密度为0.771 g/L，相对密度0.5971（空气=1.00）。是一种无色、有强烈的刺激气味的气体。氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，能在水中产生少量氢氧根离子，呈弱碱性。在常温下加压即可使其液化，沸点-33.5℃，也易被固化成雪状固体，熔点-77.75℃，溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用。有催化剂存在时氨气可被氧化成一氧化氮。氨气常用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。氨气可由氮和氢直接合成而制得，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。氨气被列入《危险化学品名录》，]并按照《危险化学品安全管理条例》管控。
自古以来，人们就知道氨的气味。18世纪，著名化学家约瑟夫·布莱克（苏格兰）、彼得·沃尔夫（爱尔兰）、卡尔·威廉·舍勒（瑞典/德国）和约瑟夫·普里斯特利（英格兰）发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙，氰氨化钙与过热水蒸汽反应制的氨。1785年，法国化学家克劳德·路易斯·贝索莱测定了它的元素组成。
由于氮气的化学性质很不活泼，以氮气和氢气为原料合成氨的工业化生产曾是一个较难的课题。1909年，德国化学家哈伯(E.Haber，1868-1934)经过反复的实验研究后发现，在500-600℃、17.5～20.0 MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6％以上，具备了工业化生产的可能性。为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施(C. Bosch，1874-1940)改进了哈伯首创的高压合成氨，找到了合适的氧化铁型催化剂，使合成氨生产工业化，称为"哈伯--博施法"。
1913年，一个年产量7000吨的合成氨工厂建成并投产，实现了合成氨的工业化生产。从此，合成氨成为化学工业中迅速发展的重要领域。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
2020年，全球氨生产能力为2.24亿吨。实际产量为1.87亿吨，在全球生产的化学品中排名第九。
氨是自然界中常见的气体之一，它存在于空气中、水中和土壤中，同时也是植物和动物体内重要的氮源。其中最主要的是来自动物排泄物和植物腐殖质，还有一部分来自养殖和农业等人类活动。这些氨来自蛋白质分解后产生的氨基酸、尿素和其他含氮有机物。此外，大气中的雷电、火山、野火等也会产生氨。氨进入大气后会随着空气流动和降雨逐渐沉降，从而成为土壤中的氮源，然而如果过量存在，可能会影响大气质量和生态系统健康。
应用领域：
电子工业
在电子工业中，高纯氨用于模集成电路减压或等离子体CVD，以生长二氧化硅膜锅炉给水pH值调节剂，氨用来中和给水中的碳酸，提高pH值，减缓给大规水中二氧化碳的腐蚀。也是锅炉停炉保护剂，对锅炉内有少量存水不能放出的锅炉也有较好的保护效果。
在食品工业中用作碱性剂、酵母养料、食用色素稀释剂、冻豆腐制造用剂和溶剂。也可用于可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液块和可可油饼，食用酪蛋白酸盐的加工，用量按GMP。
在化工、科研等领域用作标准气、配制标准混合气、物性测定、硅或氧化硅的氮化等。在无机化学工业中用于铵盐、硝酸、氰化氢、肼、羟胺、硫胺、硝胺、磷胺、尿素等的制造。在有机化学工业中可将液氨与烷基氯或醇反应制备烷基胺，如1,2-二氯乙烷反应制取乙二胺，与己二腈反应制取己二胺，与丙烯反应制取丙烯腈等。其他还可用于吗啉、哌嗪、乌洛托品、皮考啉，2-甲基-5-乙烯基吡啶等的制造和用作冷冻剂等，，氨还可以作为生物燃料来提供能源，可以用于制造化工中常用的氨水和液氨。