国际化学奥林匹克 · 1992年

题目

第 1 题硅藻通过光合作用将二氧化碳和水转化为碳水化合物： $\ce{6CO2 + 6H2O ->[\text{太阳能}] C6H12O6 + 6O2}$ 。(1.1) 蓝鲸出生头五年每天增重75 kg，食物为磷虾；蓝鲸每天须摄入十倍于增重量的磷虾，而磷虾每长1.0 kg须吃10.0 kg硅藻。假设鲸的增重来自碳水化合物，计算硅藻为供养一头鲸五年所必须固定的 $\ce{CO2}$ 在STP（0 °C，101 kPa）下的体积。(1.2) 海水每升含溶解 $\ce{CO2}$ $0.23\ \mathrm{cm^3}$ （24 °C，101 kPa）。(i) 供给这些 $\ce{CO2}$ 需处理多少海水？(ii) 供养1000头鲸需要占海洋总体积（ $1.37\times10^{18}\ \mathrm{m^3}$ ）的多大比例？(1.3) 成年鲸（ $9.1\times10^{4}$ kg）体重的3%是氮；一头死鲸最多能释放多少 $\ce{NH4+}$ ？(1.4) 鲸体重的18%是碳，以 $\ce{CO2}$ 形式返回大气； $\ce{CO2}$ 可经风化反应 $\ce{CaSiO3(s) + 2CO2(g) + 3H2O(l) -> Ca^{2+}(aq) + 2HCO3^-(aq) + H4SiO4(aq)}$ 除去。1000头死鲸产生的 $\ce{CO2}$ 最多能风化多少 $\ce{CaSiO3}$ ？解答: 1