Question

17．两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验．请据题分析作答：
Ⅰ．甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO₂．现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（a～d）所示：

①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）有氧条件下的装置序号：c→a→b（或“c→b→a→b”）；无氧条件下的装置序号：d→b．
②装置中C瓶的作用是吸收空气中的二氧化碳，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰，B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替．
Ⅱ．乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型．
（1）想得到实验结论还必须同时设置对照实验，还要设置对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）．设置方法为：装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同．
（2）若装置Ⅱ中红色液滴向左移动，装置Ⅲ中红色液滴不移动，说明酵母菌细胞呼吸方式是只进行有氧呼吸．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：
在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO₂时，检验产生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO₂，所以实验装置的顺序为c→a→b（或c→b→a→b）．在无氧条件下，不需要通入不含CO₂的空气，所以装置只需要d→b即可． 装置如下：

在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型．在设计对照实验时，可以将10%的NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置若酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的CO₂被NaOH溶液吸收，导致装置Ⅱ内气压下降，液滴左移；若酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO₂被NaOH溶液吸收，不会引起装置Ⅱ内气压的改变，液滴不动，而装置Ⅲ液滴右移；若既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则装置Ⅱ释放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧气使压强下降，故装置Ⅱ左移，而装置Ⅲ由于无氧呼吸和有氧呼吸都产生二氧化碳，故吸收的氧气量小于释放的二氧化碳，则装置Ⅲ右移．

解答 解：Ⅰ．①有氧呼吸需要的装置是c→a→b，氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳．无氧呼吸的装置是d→b．
②氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳，排除对实验结果的干扰．b瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替．
Ⅱ．（1）遵循实验单一变量原则，装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同．
（2）因为氢氧化钠可以吸收产生的二氧化碳，如果Ⅱ中红色液滴向左移动，Ⅲ中红色液滴不移动，说明消耗的气体和产生的气体量相等，说明酵母菌细胞只进行有氧呼吸．
故答案为：
Ⅰ．①c→a→b（或“c→b→a→b”）       d→b
②吸收空气中的二氧化碳，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰       溴麝香草酚蓝水溶液
Ⅱ．（1）等量清水代替NaOH溶液
（2）只进行有氧呼吸

点评 本题结合图表，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验装置图的分析、实验采用的试剂及试剂的作用等，这就要求考生在平时的学习过程中注意积累．