CO2 也就是二氧化碳是可以溶于水的，常温常压下它属于能溶于水的气体，并不是难溶气体，但是溶解能力不算特别强，溶解之后不会单纯以二氧化碳分子稳定存在，一部分 CO2 会和水发生化学反应生成碳酸，也就是 H2CO3，这个反应属于可逆反应，所以我们看到的碳酸饮料就是利用加压的方式，让更多 CO2 溶于水，一旦打开瓶盖压强降低，溶解的 CO2 就会重新释放出来冒出气泡。很多同学容易混淆一个概念，CO2 溶于水包含两个过程，一个是物理溶解，二氧化碳分子直接分散在水分子间隙当中，另一个是化学变化，CO2 和水化合生成碳酸，初中化学答题的时候，要区分单纯溶解和发生反应这两层含义，不能只说溶解，忘记它会生成碳酸这个关键特点。
影响 CO2 溶于水的因素
| 影响因素 | 变化规律 | 原理说明 |
|---|---|---|
| 压强 | 压强越大，CO2 溶于水的量越多 | 符合气体溶解的亨利定律，加压推动更多气体进入水溶液 |
| 温度 | 温度越高，CO2 溶于水的量越少 | 温度升高气体分子运动变剧烈，容易从水里逸出 |
| 搅拌 | 搅拌可以加快 CO2 溶于水的速率 | 只加快溶解速度，不会改变最终最大溶解量 |
相关反应特点
CO2 溶于水之后的可逆反应方程式是 CO2 加水生成碳酸，碳酸不稳定，很容易又分解变回 CO2 和水，所以碳酸只能存在于水溶液当中，不能单独分离出纯净的碳酸。碳酸属于弱酸，会让水溶液显酸性，可以使紫色石蕊试液变红，这也是初中化学经典实验，把 CO2 通入紫色石蕊溶液，溶液变红，加热之后红色又褪去，原因就是加热让碳酸分解，CO2 逸出，酸性消失。
实验验证操作步骤
第一步 准备装满 CO2 气体的软塑料瓶，向瓶内加入约三分之一体积的水，立刻拧紧瓶盖。
第二步 充分振荡塑料瓶，让 CO2 和水充分接触。
第三步 观察现象，瓶子慢慢变瘪，瓶内压强因为 CO2 溶于水而下降，外界大气压把瓶子压变形，这个实验可以直观证明 CO2 可以溶于水。
第四步 补充检验，取瓶内液体滴加紫色石蕊，溶液变红，证明 CO2 溶于水同时生成酸性的碳酸。
考试易错辨析
第一 区分易溶 可溶 难溶，CO2 归类是可溶于水，不要写成极易溶于水，极易溶于水典型代表是氨气，这点选择题经常挖坑。
第二 CO2 溶于水属于既有物理变化又伴随化学变化，答题不能只写物理溶解，也不能说全部 CO2 都变成碳酸，只有一部分发生反应，还有一部分仍然是游离的 CO2 分子。
第三 不能说 CO2 溶于水得到的溶液就是碳酸，准确表述是 CO2 溶于水形成碳酸溶液，里面同时含有 CO2 分子 碳酸分子 氢离子和碳酸氢根。
CO2 可以溶于水，溶解受压强和温度影响，溶解过程伴随可逆反应生成碳酸，加压可以提升溶解量，升温会让 CO2 从水中逸出，软塑料瓶变瘪实验是经典验证实验，答题的时候要牢记 CO2 属于可溶气体，同时记住它溶于水会生成弱酸碳酸这个核心考点。
【常见问题】
问题 1 CO2 溶于水之后溶液为什么显酸性
回答 1 CO2 溶于水之后一部分和水反应生成碳酸，碳酸可以电离出氢离子，所以 CO2 溶于水得到的水溶液显酸性，可以让紫色石蕊试液变红。
问题 2 加热之后 CO2 溶于水形成的碳酸会怎么样
回答 2 加热会让 CO2 溶于水生成的碳酸分解，重新释放 CO2 气体，溶液酸性消失，这也是加热石蕊溶液红色复原的原因。
问题 3 CO2 溶于水是物理变化还是化学变化
回答 3 CO2 溶于水同时包含物理溶解和化学变化，一部分 CO2 只是物理分散在水中，还有一部分 CO2 溶于水之后和水化合生成碳酸，属于可逆化学反应。
问题 4 为什么碳酸饮料打开之后 CO2 溶于水的量会下降
回答 4 碳酸饮料瓶内是高压环境，让大量 CO2 溶于水，打开瓶盖之后外界压强降低，CO2 溶于水的溶解度下降，溶解的 CO2 就变成气泡跑出来。
【免责申明】
本文 CO2 溶于水相关内容属于中学化学基础知识，大学化学会进一步讲解溶解平衡解离常数等进阶内容，考试作答请以教材与授课教师要求为准，本文仅作为知识科普参考，不替代正式化学课程教学。