Question

小王要研究空氣中二氧化碳濃度變化對植物光合作用強度有無影響，做了下述實驗．
可供選用的藥品如下：
①石灰石；②澄清石灰水；③稀硫酸；④濃硫酸；⑤鹽酸溶液；
⑥燒堿溶液；⑦蒸餾水．
可供選用的儀器如圖1所示．
小王設計的實驗方案為：
（1）制備純凈的二氧化碳氣體．
（2）在甲、乙、丙三個相同的廣口瓶中分別放入長勢、大小均相同的某種植物幼苗和等體積的水，瓶口滴管內裝有NaOH濃溶液，再將不同體積的純凈二氧化碳氣體充入三個瓶中，充入氣體的成分分別是：甲瓶：2000毫升空氣；乙瓶：1600毫升空氣、400毫升CO₂；丙瓶：1400毫升空氣、600毫升CO₂，三套裝置都如圖2所示．
（3）將三套裝置放在同一地點，太陽光照等量時間后，擠壓滴管，充分反應后，打開止水夾，觀察進入三個瓶中水的體積．（植物呼吸作用的速率變化忽略不計）
請回答下列問題：
（1）制備純凈的二氧化碳氣體所需的儀器和藥品是______（儀器名稱用儀器下的大寫字母表示，內裝的藥品寫序號），將所選儀器按要求連接，各接口從左到右的順序依次是______（用儀器接口上的小寫字母表示）．
（2）小王的實驗原理正確嗎？______理由是______，
（3）對小王設計的實驗略加改變，理論上還可根據______變化，來判定CO₂濃度變化對植物光合作用強度有無影響．

Answer 1

【答案】分析：（1）從二氧化碳制取的藥品以及制取出的二氧化碳常含有的雜質以及除雜原則完成即可；
（2）從消耗二氧化碳的量的大小判斷光合作用進行時二氧化碳濃度對其過程的影響出發，判斷實驗原理是否正確即可；
（3）利用植物質量的變化可對光合作用的進行情況進行分析，也可采用對栽培植物的容器中水的質量或體積變化情況對光合作用強度進行判斷；
解答：解：（1）一般的來說二氧化碳制取的藥品是碳酸鈣和稀鹽酸，由于制取二氧化碳常含有氯化氫氣體，所以常采用混合氣體通過蒸餾水以除掉含有的氯化氫，再將導出的氣體干燥即可得純凈的二氧化碳，連接的順序一般是氣體通過集氣瓶時要“長進短出”，只有這樣才能確保實驗的成功，圖示裝置中C圖裝置不能作為洗氣瓶使用，B、D均可；
（2）由于光合作用的原料是二氧化碳和水，所以打開止水夾，進入水的體積是沒有消耗的二氧化碳體積，因此可根據二氧化碳消耗的多少，判斷光合作用進行時二氧化碳濃度對其過程的影響；
（3）光合作用的原料除二氧化碳外還有水，所以可采用對栽培植物的容器中水的質量或體積變化情況對光合作用強度進行判斷，由于光合作用的產物是淀粉和氧氣，所以也可利用植物質量的變化可對光合作用的強度進行分析；
故答案為：（l）A：①⑤；B：⑦；D：④（或A：①⑤；B：④；D：⑦）（3分）；abcfg（或afgbc）；
（2）正確；CO₂是植物光合作用的原料之一，根據進入廣口瓶中水的體積可以推測出植物光合作用消耗的CO₂的體積；
（3）植物質量的變化或栽培植物的容器中水的質量或體積變化；
點評：此題是對光合作用發生時的原料及產物進行的相關探討，是化學與生物相結合的基礎實驗題，根據實驗室制取二氧化碳和有關光合作用的知識分析即可．