研究CO2在海洋中的轉移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領域。(1)溶於海水的CO2主要以4種無機碳形式存在,...
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問題詳情:
研究CO2在海洋中的轉移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領域。
(1)溶於海水的CO2主要以4種無機碳形式存在,其中HCO3-佔95%,寫出CO2溶於水產生HCO3-的方程式: 。
(2)在海洋循環中,透過右圖所示的途徑固碳。
①寫出鈣化作用的離子方程式: 。
②同位素示蹤法*實光合作用釋放出的O2只來自於H2O,用18O標記物質的光合作用的化學方程式如下,將其補充完整: + ===(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解無機碳佔海水總碳的95%以上,其準確測量是研究海洋碳循環的基礎,測量溶解無機 碳,可採用如下方法:
①氣提、吸收CO2,用N2從*化後的還說中吹出CO2並用鹼液吸收(裝置示意圖如下),將虛線框中的裝置補充完整並標出所用試劑。
②滴定。將吸收液洗後的無機碳轉化爲NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解無機碳的濃度= mol/L。
(4)利用右圖所示裝置從海水中提取CO2,有利於減少環境溫室氣體含量。
①結合方程式簡述提取CO2的原理: 。
②用該裝置產生的物質處理b室排出的海水,合格後排回大海。處理至合格的方法是 。
【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+透過陽離子膜進入b室,發生反應:HCO3-+H+= CO2↑+H2O。 ②c室的反應:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的鹼液將從b室排出的**海水調節至接近裝置入口海水的pH
【解析】 (1)CO2可與水反應生成碳*,碳*可微弱電離生成碳**根和*離子:CO2+H2OH2CO3HCO3-+H+
(2)①根據反應物是HCO3-,生成物是CaCO3和CO2,易知本題的反應方程式爲:
Ca2++ 2HCO3-=== CaCO3↓+ CO2+H2O 。
②根據元素守恆法,及示蹤原子的標記可知方程式中的填空爲:xCO2 , 2x H218O
(3)①注意*化的試劑要用硫*,一定不能用鹽*,因爲HCl會揮發出來影響後續的滴定。
②該滴定過程轉化的關係式爲:
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,顯鹼*,需要H+中和降低海水的鹼*,a室發生陽極反應:2H2O-4e-= O2↑+4H+, c(OH-)下降,H2OOH-+H+平衡右移,c(H+)增大,H+從a室進入b室,發生反應:HCO3-+H+== CO2+H2O。
②c室的反應:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的鹼液將從b室排出的**海水調節至接近裝置入口海水的pH 。
【考點定位】考查鹽類水解、方程式書寫、化學實驗、化學平衡移動、電解、化學計算等。
【名師點晴】本題以CO2在海洋中的轉移和歸宿爲素材,考查有關化學反應原理知識,難度不大,要求學生掌握弱電解質的電離、化學方程式的書寫以及利用守恆觀點配平方程式,第(3)小問責考查學生化學實驗設計與計算能力,第(4)問利用電化學利用理論從海水中提取CO2,有利於減少環境溫室氣體含量,體現了化學與環境保護、理論與實際相結合的特點。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:填空題
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