Question

为验证光合作用能释放氧气，某同学在互联网上查到了一种指示剂--焦性没食子酸，该指示剂在碱性环境下遇氧会由无色变为褐色．该同学利用焦性没食子酸设计了如下一组实验．具体步骤为：

（1）在4只500mL的平底烧杯中分别装入煮沸的蒸馏水300mL，冷却后，滴几滴植物油，在水面上形成一层油膜，并编号；
（2）通过油膜向1、3、4号烧瓶中加等量的NaHCO₃溶液；
（3）通过油膜向2、3、4号烧瓶中加入大小相似，生长状况相同的金鱼藻枝条，用墨纸将3号瓶包住，把4个烧瓶放在光下照射30分钟；
（4）取一支试管，加5mL煮沸的蒸馏水，冷却后向试管内加极少量的焦性没食子酸备用．
（5）最后向每一烧瓶中先加入1mL1%NaOH溶液，再加入1mL新配制的焦性没食子酸溶液，加煮沸冷却的蒸馏水至500mL，立即观察颜色变化．
请回答以下问题：
（1）能立即变为褐色的是

 

号瓶，原因是

 

；
（2）设置1号瓶的作用是

 

，它可说明

 

；
（3）实验中蒸馏水煮沸冷却使用的原因是

 

，油膜的作用是

 

；
（4）3号瓶的实验结果与

 

号瓶组合可说明是光合作用的必需条件

 

；
（5）本实验中只需

 

号瓶，就可说明光合作用可释放氧气．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：分析实验可知，本实验中存在对组对照实验，对照实验只要遵循单一变量和对照性原则即可．
实验的原理为：光合作用能够产生氧气，在碱性环境下焦性没食子酸遇氧会由无色变为褐色．
实验中，油膜能够防止瓶中气体与瓶外气体的交换；NaHCO₃溶液能够为光合作用提供二氧化碳；1mL1%NaOH溶液是为了制造碱性环境．

解答： 解：（1）1号烧杯中由于没有金鱼藻，不会产生氧气，故不变褐色；2号烧杯中没有NaHCO₃溶液，不能为光合作用提供CO₂，故不能进行光合作用，不会产生氧气，不变褐色；3号烧杯中没有光照，不能进行光合作用产生氧气，故不变褐色；而第4号烧杯可以进行光合作用，产生氧气，在碱性环境中使焦性没食子酸变成褐色．
（2）1号瓶中没有金鱼藻，可以起对照作用，说明光照不会使焦性没食子酸变成褐色．
（3）蒸馏水煮沸冷却可以使水中的溶解氧除去，防止影响实验结果；油膜的作用可以隔绝空气，防止空气中的氧气进入瓶内，影响实验结果
（4）由于3号无光照，4号提供光照，故3号与4号对照可以说明光照是光合作用的必须条件．
（5）由于3号烧杯不进行光合作用，溶液没有变色，4号进行光合作用，溶液发生颜色变化，说明有氧气生成，因此本实验只需要3号和4号对照，可以说明光合作用释放氧气．
故答案为：
（1）4   光合作用生成氧气，在碱性环境中，使焦性没食子酸变成褐色
（2）对照   光照不会使焦性没食子酸变色
（3）除去溶于水中的氧气   防止瓶中气体与瓶外气体的交换
（4）4号   光照
（5）3号和4号

点评：本题考查了有关光合作用的探究实验，要求考生能够根据题干信息掌握实验的原理；在分析实验时能够利用对照实验的原则和理念进行分析；明确实验的对照组以及实验相关操作的目的等，难度适中．