二氧化碳，化学式为CO2，作为常见的温室气体与多种物质发生反应，展现其独特化学性质。

在水、碱、强还原剂（如镁）及碳酸盐（如碳酸钙）和单质碳的存在下，二氧化碳能够进行化学反应。例如，与水反应生成碳酸：CO2 + H2O → H2CO3。与碱反应则生成碳酸盐，如与氢氧化钠反应：CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O。与强还原剂镁反应则生成碳酸镁和水：CO2 + 2Mg → 2MgO + C。与碳酸盐反应时，生成二氧化碳和新的化合物：CO2 + CaCO3 → CaO + CO2 + H2O。与单质碳反应则生成一氧化碳：CO2 + C → 2CO。

二氧化碳在自然界中扮演着重要角色，与水反应生成的碳酸为生物体提供必要的碳源，同时促进植物的光合作用。与碱的反应在许多工业过程中起关键作用，如制备碳酸盐产品。与强还原剂的反应则在金属提炼等工业中有着广泛的应用。与碳酸盐和单质碳的反应则在地质、矿产等领域展现出其独特的化学效应。

值得注意的是，空气中二氧化碳含量过高会引发温室效应，对全球气候产生不利影响。因此，控制和减少二氧化碳排放，已成为全球共同面对的挑战。