Question

【題目】如圖為滲透裝置示意圖，a、b分別為不同濃度的蔗糖溶液，據圖判斷，下列敘述錯誤的是( )

A. 若c為一層紗布，則不會發生此現象

B. 實驗開始時，c兩側的溶液濃度大小是a<b

C. 實驗過程中漏斗管內的液面先上升后保持穩定

D. 當漏斗管內的液面停止上升時，溶液濃度大小是a=b

Answer 1

【答案】D

【解析】

實驗裝置中半透膜兩側的水可以進出，而蔗糖分子不能透過半透膜，因此單位時間內水分子穿過半透膜向漏斗內的數量多于向漏斗外的數量，于是漏斗中水逐漸增多，漏斗中液面上升。隨著液面的上升，漏斗中水柱的升高，對半透膜內側的壓強越來越大，單位時間內水分子向漏斗外擴散的數目逐漸增加，而水分子向漏斗內擴散的數目逐漸減少。當單位時間內水分子向內、向外擴散的相對速率相等時，漏斗中的液面就不再上升。此時半透膜處水分子向內和向外擴散處于動態平衡狀態。

滲透裝置中的a、b分別為不同濃度的蔗糖溶液，若c為一層紗布，由于紗布的孔徑大，水和蔗糖分子均可自由通過，則紗布兩側的溶液濃度相同，不會發生圖中漏斗液面升高的現象，A正確；觀察圖中滲透裝置可知，漏斗液面上升，說明漏斗中蔗糖溶液濃度高，溶質微粒多，對水的吸引力強，由此推測，實驗開始時，漏斗中蔗糖溶液濃度大于燒杯中溶液濃度，即a<b，B正確；實驗過程中，由于漏斗中蔗糖溶液濃度高，液面上升，當上升到一定高度后，液面高的一側形成的靜水壓會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散，并達到平衡，液面最終保持穩定，因此C正確；當漏斗內的液面停止上升時，溶液濃度大小依然是a<b，溶液濃度差才會抵消掉升高液面形成的靜水壓，達到平衡，因此，D錯誤。