镁与二氧化碳的化学式
镁与二氧化碳的化学反应，其核心化学方程式为：2Mg + CO₂ → 2MgO + C。这个方程式清晰地展示了反应物与生成物：在点燃或高温条件下，活泼的金属镁条可以在二氧化碳气体中剧烈燃烧，消耗二氧化碳，生成白色的氧化镁固体和黑色的碳单质。这一现象常常令人惊讶，因为它打破了“二氧化碳能灭火”的常规认知，证明了某些非常活泼的金属（如镁）能够从二氧化碳中夺取氧，从而支持燃烧。
反应原理与特性
该反应的本质是一个氧化还原过程。镁的金属性很强，具有强烈的失电子倾向，作为还原剂；而二氧化碳中的碳元素呈+4价，在此条件下可以作为氧化剂。反应中，镁原子失去电子被氧化为镁离子，形成氧化镁；二氧化碳中的碳离子得到电子被还原为碳单质。这个反应释放出大量的热和耀眼的白光，是镁条燃烧的典型特征。值得注意的是，该反应需要在点燃或高温条件下启动，以提供初始能量来破坏二氧化碳分子的稳定结构。
实际意义与应用
镁与二氧化碳的反应具有重要的实际意义和警示作用。首先，它解释了为什么不能用二氧化碳灭火器扑灭镁、钛等活泼金属引起的火灾，因为二氧化碳反而会助长火势，造成更大危险，这类火灾通常需用干燥的沙土覆盖隔绝空气。其次，该反应在科学上生动地说明了氧化还原反应的相对性——物质的氧化性或还原性并非绝对，取决于与之反应的对象。最后，这个经典的实验反应常被用于中学和大学的化学课堂，以帮助学生深入理解金属活泼性、氧化还原反应以及燃烧条件等核心概念。