Question

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：
（1）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：

图Ⅰ                                 图Ⅱ
① 请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求，为图I装置排序（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置序号：                ；无氧条件下的装置序号：           。
② 装置中c瓶的作用是：                                                     。
③ d应封口放置一段时间后再连通b，其原因是                                 
_________________________________________________________________________。
（2）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，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？                                                               。
② 请预测与结论相符合的现象，并填写下表：

序号	装置中红色液滴的移动现象		结论
	装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	a________	b 不移动	只进行有氧呼吸
2	c 不移动	d________	只进行无氧呼吸
3	e________	f________	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

（3）请写出糖类（葡萄糖）经过酵母菌代谢活动后变成酒精的化学反应式_             。
若酵母菌消耗的O₂为3mol/L，而释放的CO₂为9mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸
的      倍。

Answer 1

(1)① cbab（或cab）；db② 吸收空气中的CO₂③ 消耗掉瓶中剩余的氧气（2）① 将图II瓶中的NaOH溶液换成等量的清水，其他不变。②a液滴左移  d液滴右移   e液滴左移 f液滴右移 （3）略

解析试题分析：
(1)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→b→a→b（或c→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。D瓶中含有少量空气，所以在实验前应封口放置一段时间后再连通b，目的是消耗掉瓶中剩余的氧气。
(2)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Ⅱ。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。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗1 mol氧气产生1 mol CO₂，消耗1/6 mol葡萄糖；根据无氧呼吸的反应式可知，每产生1 mol CO₂需消耗1/2 mol葡萄糖。根据题目信息，消耗3 mol O₂，释放9 mol CO₂，可知有氧呼吸产生CO₂为3 mol，无氧呼吸产生CO₂为6 mol。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/2 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为3 mol。故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。
考点：本题考查酵母菌细胞呼吸方式的探究实验。
点评：本题结合实验装置图，考查酵母菌细胞呼吸方式的探究实验，意在考查考生的实验分析能力、实验探究能力和计算能力，有一定难度。