Question

16．现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知它们分属于质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液．某同学利用下图装置设计了两组实验．（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）
实验Ⅰ同时将等量的A液和B液分放入到装置中U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；
实验Ⅱ将等量的B液和C液分放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：先右高于左，后左高于右．
（1）本实验应用的原理是渗透作用．
（2）根据实验现象得出结论：A是0.3g/mL的蔗糖溶液，B是0.1g/mL的蔗糖溶液
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用0.3g/mL的蔗糖溶液，观察指标主要有中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小．
（4）为探究洋葱表皮细胞液的浓度，需要设计相关实验．请写出设计思路．

Answer 1

分析 根据题干分析，渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差，所以该实验应用了渗透作用．实验Ⅰ中左侧液面升高，所以左侧浓度大，为0.3g/mL的蔗糖溶液，右侧为0.1g/mL的蔗糖溶液．

解答 解：（1）根据题干信息和实验装置图可分析出该实验应用的原理是渗透作用．
（2）实验Ⅰ中左侧液面升高说明由右侧B溶液通过半透膜进入左侧A溶液的水分子多，并且液面不下降，表明A、B两溶液均是蔗糖溶液，A溶液的浓度大于B溶液的浓度；实验Ⅱ中，液面先右高于左，说明一开始由左侧B溶液渗透进入右侧C溶液水分子多，但随后出现左高于右，说明左侧B溶液中又进入溶质分子，浓度进一步升高，导致由右侧C溶液中渗透到左侧B溶液中水分子多，液面升高，由此判断A是0.3g/mL的蔗糖溶液，B是0.1g/mL的蔗糖溶液，C是0.1g/mL的葡萄糖溶液．
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水实验中常选用0.3g/mL蔗糖溶液，因为该浓度蔗糖溶液既会使细胞失水发生质壁分离，又不会使其过度失水而死亡．观察指标主要有液泡大小、颜色深浅或原生质层的位置．
（4）探究洋葱表皮细胞液的浓度，则需要配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，利用系列溶液分别做上述实验，观察细胞质壁分离状态在质壁分离的临界点对应的蔗糖溶液即为细胞等渗溶液．
故答案为：
（1）渗透作用
（2）0.3g/mL的蔗糖溶液      0.1g/mL的蔗糖溶液
（3）0.3g/mL的蔗糖        中央液泡的大小      原生质层的位置
（4）配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的状态，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度间

点评 本题考查渗透作用、质壁分离的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．