Question

【題目】研究CO2在海洋中的轉移和歸宿，是當今海洋科學研究的前沿領域。

（1）溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在，其中HCO3-占95%，寫出CO2溶于水產生HCO3-的方程式：_____________。

（2）在海洋循環中，通過如圖所示的途徑固碳。

①寫出鈣化作用的離子方程式：_____________。

②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O，用18O標記物質的光合作用的化學方程式如下，將其補充完整：_____________+_____________＝（CH2O）x+x18O2+xH2O，_____________

（3）海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上，其準確測量是研究海洋碳循環的基礎，測量溶解無機碳，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），將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。_____________

②滴定。將吸收液洗后的無機碳轉化為NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液，海水中溶解無機碳的濃度=_____________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，在水中部分發生電離；

（2）①由圖可知，鈣化作用過程是碳酸氫根離子轉化生成碳酸鈣，據此書寫離子方程式；

②光合作用是CO2與水在太陽光作用下，在葉綠體中反應生成有機物、放出氧氣的過程，氧氣來源于水中的氧；

（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，且裝置應從長管進氮氣，從短導管吹出二氧化碳；

②依據原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 。

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

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

②光合作用產生的氧氣來源于水，即水中的氧原子采用示蹤法標記為18O，依據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，長管進氣，短管出氣，故裝置為；

②滴定過程中發生的反應為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，故n(NaHCO3)=n(HCl)=xmol/L×y×10-3L，根據C守恒，海水中溶解無機碳的濃度==molL-1。