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：
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）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（装置Ⅲ），装置Ⅲ除用 代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同
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）c→a→b（或c→b→a→b）；    d→b
（2）①等量清水
②a向左移   d 向右移    e向左移     f向右移
（3）C₆H₁₂O₆2C₂H₅OH+2CO₂＋少量能量    6

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→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。
（2）①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。
②若酵母菌只进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的CO₂被NaOH溶液吸收，导致装置Ⅱ内气压下降，a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中清水不能吸收CO₂，容器压强变大，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液滴左移，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液滴右移。
（3）酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，反应式为：C₆H₁₂O₆2C₂H₅OH+2CO₂＋少量能量；若酵母菌消耗的氧气为3 mol/L，消耗的葡萄糖为0.5mol/L，而释放的CO₂为9mol/L，说明无氧呼吸释放的CO₂为6mol/L，则消耗的葡萄糖为3mol/L，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的6倍。
考点：本题考查有氧呼吸与无氧呼吸的综合知识，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；能对实验现象和结果进行解释、分析和处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订；综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。