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

Question

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1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（图2），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．
（4）利用图3所示装置从海水中提取CO₂，有利于减少环境温室气体含量．
①结合方程式简述提取CO₂的原理：___．
②用该装置产生物质处理b室排出的海水，合格后排回大海．处理合格的方法是___．

Answer 1

（1）二氧化碳溶于水生成的碳酸为弱酸，部分电离生成碳酸氢根，有关方程式为：CO₂+H₂O⇌H₂CO₃，H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃^-，或CO₂+H₂O⇌HCO₃^-+H⁺，
故答案为：CO₂+H₂O⇌H₂CO₃，H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃^-或CO₂+H₂O⇌HCO₃^-+H⁺；
（2）①反应物中含有碳酸氢根，生成物为碳酸钙，依据元素守恒以及电荷守恒得出方程式为：2HCO₃^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案为：2HCO₃^-+Ca²⁺=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，依据元素守恒配平应需要CO₂和H₂18_O，故答案为：CO₂；H₂¹⁸O；
（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：，
故答案为：；
②此反应原理为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，即碳酸氢钠与盐酸的物质的量之比为1：1，那么海水中碳酸氢钠的浓度为c，体积均为mL，依据题意有c×z=xy，解c=(x•y)/(z)mol/L，故答案为：(x•y)/(z)；
（4）a室：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，氢离子通过阳离子交换膜进入b室，发生反应：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，
故答案为：a室：2H₂O-4e=4H⁺+O₂↑，氢离子通过阳离子交换膜进入b室，发生反应：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O；
②c室：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH，
故答案为：c室：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH；