Question

下圖表示滲透作用裝置圖，請思考下列問題：

注：圖1、3溶液A、B 、a、b濃度分別用M_A、M_B、M_a、M_b表示；圖2、4分別表示一段時間后，液面上升的高度h₁、h₂；葡萄糖能通過半透膜，而蔗糖不能通過半透膜。

(1)如果A為清水，a為0.3g/ml葡萄糖溶液，則圖1漏斗中的液面變化是             。如果B為清水，b為0.3g/ml的蔗糖溶液，則圖3漏斗中的液面變化是             。

(2)如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且M_A＞M_B，M_a = M_b＞M_A，則達到平衡后，請比較兩個漏斗內溶液高度為h₁          h₂，溶液濃度大小為M_a          M_b。

(3)如果A、B、a、b均為某種物質，且M_A = M_B、M_a = M_b，則達到平衡后h₁= h₂。如果在a、b中分別中加入的兩種不同的物質(微量，不直接影響溶液的濃度)，發現h₁上升，而h₂下降，那么在a中加入的物質最可能分別是          （水解酶或聚合酶）。

Answer 1

(1)先上升，后下降  上升  (2)小于  大于 (3)水解酶

解析:

本題是一道實驗分析題，要求根據圖示滲透裝置分析、預測實驗結果。正確解答本題的關鍵在于準確理解滲透作用的原理。滲透作用的產生必須具備兩個條件，一是具有半透膜；二是這層半透膜兩側的溶液具有濃度差，特別強調的是，這里的濃度是指摩爾濃度。

第(1)小題考查滲透作用的原理及半透膜的特性。如果A為清水，a為0.3g/ml的葡萄糖溶液，由于滲透作用，漏斗液面上升，但由于葡萄糖可以通過半透膜，所以一段時間后液面隨之而下降，達到平衡后，內外溶液濃度相等，液面相平。但如果換上0.3g/ml的蔗糖溶液，由于蔗糖不能通過半透膜，所以液面上升。

第(2)小題中由于A、B、a、b均為蔗糖溶液，且M_A＞M_B，M _a = M_b＞M_A，，則裝置1中半透膜兩側的濃度差小于裝置3，則裝置1液面上升的高度h₁小于裝置3液面上升的高度h₂，也正因為進人裝置1漏斗中的水少于進入裝置3中的水，所以M _a 大于M_b。

第(3)小題，如果兩者開始液面上升高度相等，但裝置1加入某種物質后漏斗中液面上升，則說明漏斗中溶液的摩爾濃度提高，最有可能是加入了水解酶。相反裝置3加入某種物質后液面下降，則說明漏斗中溶液的摩爾濃度降低，最可能是加人了聚合酶。