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， 写出钙化作用的离子方程式__________。

（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 H2SO4溶液酸化后的 Z mL海水中吹出 CO2 并用碱液吸收（装置如图）

②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3，再用x mol/L盐酸滴定，消耗y mL盐酸，则海水中溶解无机碳的浓度=________mol/L。

（4）利用下图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提取CO2 的原理：_____（填 a 或 b）室产生的 H+ 通过阳离子膜进入b 室，发生反应：。 ________。

②用该装置产生的物质处理 b 室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的具体方法是__________。

Answer 1

【答案】 CO2＋H2OH2CO3 H2CO3HCO3－＋H+ Ca2+＋2HCO3－= CaCO3↓＋CO2↑＋H2O xy/z a HCO3－＋H+=CO2↑+H2O 用c 室排除的碱液将从b 室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH

【解析】（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＋H2OH2CO3、H2CO3HCO3－＋H+；（2）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：Ca2+＋2HCO3－= CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；（3）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=；（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；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。