Question

在一个透明的容器中加入适量NaHCO₃稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，装置如图所示。摇动容器，使容器内空气中的CO₂和溶液中的CO₂达到动态平衡，在保持温度不变的条件下，进行如下实验，试根据实验回答下列问题：

（1）光照几分钟后，容器内溶液的pH_________（填“增大”或“减小”），其原因是_______________________________________________。

（2）随着光照时间的延长，溶液pH的变化速度趋于变________（填“快”或“慢”），其原因是_________________________________________________。

（3）若将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH________（填“增大”或“减小”），其原因是__________________________________________。

（4）该装置可以用来研究植物的________和________。

Answer 1

（1）增大  植物光合作用消耗二氧化碳，引起溶液中碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大  （2）慢  随光照时间的延长，光合作用使溶液中的碳酸氢根离子大量消耗，导致碳酸氢根离子转化为二氧化碳的量减少，氢离子浓度降低的速度减慢，溶液pH的变化速度转慢  （3）减小  在暗室中叶片进行呼吸作用，释放二氧化碳，容器中二氧化碳浓度增加，使溶液中碳酸增加，pH减小  （4）光合作用  呼吸作用

解析:

植物光合作用消耗二氧化碳而呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳的变化将影响碳酸氢钠溶液pH的变化。容器中二氧化碳浓度增加，pH减小，二氧化碳减少则引起溶液中的碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大。随着光照时间的延长，光合作用使溶液中的碳酸氢根离子大量消耗，导致碳酸氢根离子转化为二氧化碳的量减少，氢离子浓度降低速度减慢，溶液pH的变化速度转慢。该装置可以用来研究植物的光合作用和呼吸作用。