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）溶于海水的CO₂主要以4種無機碳形式存在，其中HCO

-

3

占95%．寫出CO₂溶于水產生HCO

-

3

的方程式：

CO₂+H₂O?H₂CO₃，H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-

CO₂+H₂O?H₂CO₃，H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-

。
（2）在海洋碳循環中，通過如圖所示的途徑固碳。

①寫出鈣化作用的離子方程式：

2HCO₃^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

2HCO₃^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

。
②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O₂只來自于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：

xCO₂

xCO₂

+

2xH₂¹⁸O

2xH₂¹⁸O

光能

葉綠體

（CH₂O）_x+x¹⁸O₂+xH₂O
（3）海水中溶解無機碳占海水總碳的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，可采用如下方法：
①氣提、吸收CO₂．用N₂從酸化后的海水中吹出CO₂并用堿液吸收（裝置示意圖如圖）。將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。

②滴定。將吸收液吸收的無機碳轉化為NaHCO₃，再用x mol?L^-1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機碳的濃度=

x

?

y

2

x

?

y

2

 mol?L^-1。
（4）利用如圖所示裝置從海水中提取CO₂，有利于減少環境溫室氣體含量。

①結合方程式簡述提取CO₂的原理：

a室：2H₂O-4e=4H⁺+O₂↑，氫離子通過陽離子交換膜進入b室，發生反應：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O

a室：2H₂O-4e=4H⁺+O₂↑，氫離子通過陽離子交換膜進入b室，發生反應：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O

。
②用該裝置產生的物質處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是

c室：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調節至裝置入口海水的pH

c室：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調節至裝置入口海水的pH

。