Question

18．某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃 料酒精．他们用酶将木薯淀粉降解成单糖．查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图．
（1）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验．发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于酵母菌生长和繁殖；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是释放CO₂．
（2）第3天，取出少量发酵液，滴加含有重铬酸钾的浓硫酸溶液来检测酒精．
（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量（+）比预期低，他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如发酵时间，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果（用表格形式呈现；用“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”）．

实验组号	①	②	③	④	⑤	⑥
发酵时间（天）	3	4	5	6	7	8
预测结果	+	++	+++	++++	+++++	+++++

（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论．预测结果中，发酵7天酒精的产量已达到最高，大于7天酒精含量不再增加，可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物已被完全利用，因而在此装置和酵母菌的量为5g时，最好的发酵时间为7天．

Answer 1

分析 参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在无氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．

解答 解：（1）酵母菌在有氧条件进行有氧呼吸而生长和大量繁殖；酵母菌无氧呼吸除了产生酒精，还会产生二氧化碳，因此阀②需要偶尔短时间打开，目的是释放CO₂．
（2）酒精应该用酸性重铬酸钾溶液来检测．
（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量（+）比预期低，影响该过程的因素还有其他的，如发酵时间等，可设计以下实验进行探究并预测实验结果（用“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”）．

实验组号	①	②	③	④	⑤	⑥
发酵时间（天）	3	4	5	6	7	8
预测结果	+	++	+++	++++	+++++	+++++

（4）预测结果中，发酵7天酒精的产量已达到最高，大于7天酒精含量不再增加，可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物已被完全利用，因而在此装置和酵母菌的量为5g时，最好的发酵时间为7天．
故答案为：
（1）酵母菌生长和繁殖      释放CO₂
（2）重铬酸钾
（3）发酵时间

实验组号	①	②	③	④	⑤	⑥
发酵时间（天）	3	4	5	6	7	8
预测结果	+	++	+++	++++	+++++	+++++

注：酵母菌的量为5g，其他条件与图相同．
（4）预测结果中，发酵7天酒精的产量已达到最高，大于7天酒精含量不再增加，可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物已被完全利用，因而在此装置和酵母菌的量为5g时，最好的发酵时间为7天

点评 本题结合图解，考查果酒和果醋的制作，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．