Question

【題目】研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。

（1）溶于海水的CO2主要以4種無(wú)機(jī)碳形式存在，其中HCO3-占95%，寫(xiě)出CO2溶于水產(chǎn)生HCO3-的方程式：_____________。

（2）在海洋循環(huán)中，通過(guò)如圖所示的途徑固碳。

①寫(xiě)出鈣化作用的離子方程式：_____________。

②同位素示蹤法證實(shí)光合作用釋放出的O2只來(lái)自于H2O，用18O標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下，將其補(bǔ)充完整：_____________+_____________＝（CH2O）x+x18O2+xH2O，_____________

（3）海水中溶解無(wú)機(jī)碳占海水總碳的95%以上，其準(zhǔn)確測(cè)量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)，測(cè)量溶解無(wú)機(jī)碳，可采用如下方法：

①氣提、吸收CO2，用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收（裝置示意圖如圖所示），將虛線(xiàn)框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑。_____________

②滴定。將吸收液洗后的無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液，海水中溶解無(wú)機(jī)碳的濃度=_____________mol/L。

Answer 1

【答案】CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3－+H+ Ca2++2HCO3－＝CaCO3↓+CO2↑+H2O xCO2 2xH218O

【解析】

（1）CO2溶于水生成碳酸，碳酸是弱電解質(zhì)，在水中部分發(fā)生電離；

（2）①由圖可知，鈣化作用過(guò)程是碳酸氫根離子轉(zhuǎn)化生成碳酸鈣，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；

②光合作用是CO2與水在太陽(yáng)光作用下，在葉綠體中反應(yīng)生成有機(jī)物、放出氧氣的過(guò)程，氧氣來(lái)源于水中的氧；

（3）①需從酸化后的海水中吹出二氧化碳，那么就需要滴加稀酸酸化，且裝置應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)氮?dú)猓瑥亩虒?dǎo)管吹出二氧化碳；

②依據(jù)原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 。

（1）溶于海水的CO2與水結(jié)合生成碳酸，碳酸電離生成碳酸氫根離子HCO3-，故CO2溶于水產(chǎn)生HCO3-的方程式：CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3-+H+ ；

（2）①反應(yīng)物中含有碳酸氫根離子，生成物為碳酸鈣，依據(jù)元素守恒、電荷守恒得出離子方程式為：Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+CO2↑+H2O；

②光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)源于水，即水中的氧原子采用示蹤法標(biāo)記為18O，依據(jù)元素守恒配平方程式， xCO2+2xH218O=(CH2O)x+x18O2+xH2O ；

（3）①酸化海水，可以使用試劑：稀硫酸、利用分液漏斗滴加，長(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣，故裝置為；

②滴定過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，故n(NaHCO3)=n(HCl)=xmol/L×y×10-3L，根據(jù)C守恒，海水中溶解無(wú)機(jī)碳的濃度==molL-1。