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HCO

-

3

占95%．写出CO₂溶于水产生HCO

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3

的方程式：

CO₂+H₂O⇌H₂CO₃，H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃^-

CO₂+H₂O⇌H₂CO₃，H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃^-

。
（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：

2HCO₃^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

2HCO₃^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

。
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：

xCO₂

xCO₂

+

2xH₂¹⁸O

2xH₂¹⁸O

光能

叶绿体

（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）。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO₃，再用x mol•L^-1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度=

x

•

y

2

x

•

y

2

 mol•L^-1。
（4）利用如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：

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

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

。
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

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

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

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