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,...
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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,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式: 。
②同位素示踪法*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*化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),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)利用右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结合方程式简述提取CO2的原理: 。
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。处理至合格的方法是 。
【回答】
【*】 (1)CO2+H2OH2CO3,H2CO3HCO3-+H+
(2)①Ca2++ 2HCO3-=== CaCO3↓+ CO2+H2O
②xCO2 2x H218O
(3)①
②xy/z
(4)①a室:2H2O-4e-= O2↑+4H+,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:HCO3-+H+= CO2↑+H2O。 ②c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的**海水调节至接近装置入口海水的pH
【解析】 (1)CO2可与水反应生成碳*,碳*可微弱电离生成碳**根和*离子:CO2+H2OH2CO3HCO3-+H+
(2)①根据反应物是HCO3-,生成物是CaCO3和CO2,易知本题的反应方程式为:
Ca2++ 2HCO3-=== CaCO3↓+ CO2+H2O 。
②根据元素守恒法,及示踪原子的标记可知方程式中的填空为:xCO2 , 2x H218O
(3)①注意*化的试剂要用硫*,一定不能用盐*,因为HCl会挥发出来影响后续的滴定。
②该滴定过程转化的关系式为:
CO2 ~ HCO3-~ HCl
1 1
n(CO2) x mol/L×y×10-3L
解得:n(CO2)=xy×10-3mol 所以:c(CO2)=xy/z mol/L
(4)①海水pH>8,显碱*,需要H+中和降低海水的碱*,a室发生阳极反应:2H2O-4e-= O2↑+4H+, c(OH-)下降,H2OOH-+H+平衡右移,c(H+)增大,H+从a室进入b室,发生反应:HCO3-+H+== CO2+H2O。
②c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的**海水调节至接近装置入口海水的pH 。
【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。
【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材,考查有关化学反应原理知识,难度不大,要求学生掌握弱电解质的电离、化学方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式,第(3)小问责考查学生化学实验设计与计算能力,第(4)问利用电化学利用理论从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量,体现了化学与环境保护、理论与实际相结合的特点。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:填空题
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