Question

【题目】研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式：_____________。

（2）在海洋循环中，通过如图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：_____________。

②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：_____________+_____________＝（CH2O）x+x18O2+xH2O，_____________

（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：

①气提、吸收CO2，用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如图所示），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。_____________

②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=_____________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，碳酸是弱电解质，在水中部分发生电离；

（2）①由图可知，钙化作用过程是碳酸氢根离子转化生成碳酸钙，据此书写离子方程式；

②光合作用是CO2与水在太阳光作用下，在叶绿体中反应生成有机物、放出氧气的过程，氧气来源于水中的氧；

（3）①需从酸化后的海水中吹出二氧化碳，那么就需要滴加稀酸酸化，且装置应从长管进氮气，从短导管吹出二氧化碳；

②依据原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 。

（1）溶于海水的CO2与水结合生成碳酸，碳酸电离生成碳酸氢根离子HCO3-，故CO2溶于水产生HCO3-的方程式：CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3-+H+ ；

（2）①反应物中含有碳酸氢根离子，生成物为碳酸钙，依据元素守恒、电荷守恒得出离子方程式为：Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+CO2↑+H2O；

②光合作用产生的氧气来源于水，即水中的氧原子采用示踪法标记为18O，依据元素守恒配平方程式， xCO2+2xH218O=(CH2O)x+x18O2+xH2O ；

（3）①酸化海水，可以使用试剂：稀硫酸、利用分液漏斗滴加，长管进气，短管出气，故装置为；

②滴定过程中发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，故n(NaHCO3)=n(HCl)=xmol/L×y×10-3L，根据C守恒，海水中溶解无机碳的浓度==molL-1。