自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。水体中有机物含量是水质的重要指标,常用总有机碳衡量(总有机碳=

)。
某学生兴趣小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。

步骤1:量取50 mL水样,加入足量硫酸,加热,通N
2,并维持一段时间(装置见右图,夹持类仪器省略)。
步骤2:再向水样中加入过量的K
2Cr
2O
7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO
2),加热,充分反应,生成的CO
2完全被100 mL 0.205 mol·L
-1的Ba(OH)
2溶液吸收。
步骤3:将吸收CO
2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤得到的滤液与原滤液合并,加水配制成500 mL溶液。量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入指示剂,并滴加0.050 00 mol·L
-1的H
2C
2O
4溶液,发生反应:Ba(OH)
2+H
2C
2O
4===BaC
2O
4↓+2H
2O,恰好完全反应时,共消耗H
2C
2O
4溶液20.00 mL。
(1)步骤1的目的是________。
(2)计算水样的总有机碳(以mg·L
-1表示),并写出计算过程。____________
(3)用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是__________________________________________。
(4)高温燃烧可将水样中的碳酸盐、碳酸氧盐和有机物所含碳元素转化为CO
2,结合高温燃烧的方法,改进上述实验。
①请补充完整改进后的实验方案:取V L的水样,分为两等份;将其中一份水样高温燃烧,测定生成CO
2的物质的量为n
1 mol;____________________________________,测定生成CO
2的物质的量为n
2 mol。
②利用实验数据计算,所取水样的总有机碳为________mg·L
-1(用含字母的代数式表示)。