Question

1．某兴趣小组设计了两套渗透装置来探究关于渗透作用的问题．
（1）图1所示的甲、乙两个渗透装置中，两个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中．两个渗透装置半透膜的面积不同，如下表．

装置编号	甲	乙
半透膜面积	S	$\frac{S}{2}$
蔗糖溶液体积	T	T

①写出该实验的研究课题：①探索渗透作用与半透膜面积的关系．
②如果最终结果如图2所示，写出该实验相应的结论渗透作用与半透膜面积有关（成正比）．
（2）另一装置，A代表烧杯中的清水，B、C代表蔗糖溶液，开始时B溶液浓度大于C溶液，且两个漏斗的体积、半透膜面积及漏斗管内径均相等，过一段时间后漏斗管内液面不再发生变化，分别用H₁、H₂表示B、C漏斗管内液面与清水的高度差．
①比较H₁、H₂的高度；
②当液面不再上升时两溶液浓度大小的关系为B＞C（B＞C；B﹦C；B＜C）
③在此过程中A中水分子扩散到B的速率大于（大于；等于；小于）A中水分子扩散到C的速率．

Answer 1

分析 结合图与表分析如下：由于水分子可以透过半透膜，蔗糖分子不能透过，甲、乙装置的蔗糖溶液体积相同，甲装置半透膜的面积是乙装置半透膜的面积的2倍，故相对乙装置而言，甲装置在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量较多，导致液面上升速度较快，但由于两装置漏斗内蔗糖溶液的体积相同，最终漏斗颈的液面高度持平，则甲对应曲线2，乙对应曲线3；甲和丙两装置半透膜面积相同，但丙装置漏斗内蔗糖溶液的体积是甲装置的2倍，故相对甲装置而言，丙装置在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量较多，导致液面上升速度较快，但因丙装置漏斗内蔗糖溶液的体积较多，漏斗颈的液面高度最终比甲装置高，则丙对应曲线1

解答 解：（1）①根据题意和图示分析可知：三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，所以该实验的研究课题为探究溶液上升速率与半透膜面积和溶液体积的关系．
②根据如图2所示结果，不难得出该实验的结论，即溶液上升速率与半透膜面积和溶液的体积有关，成正比例关系．
（2）①由于B溶液浓度大于C溶液，所以于B溶液与清水的浓度差大于C溶液与清水的浓度差，因此B中液面上升的高度比C中的高．
②当液面不再上升时，两溶液浓度大小的关系仍为B＞C．
③同样道理，由于B溶液与清水的浓度差大于C溶液与清水的浓度差，所以A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率．
故答案为：
（1）①探索渗透作用与半透膜面积的关系
②渗透作用与半透膜面积有关（成正比）
（2）①H₁＞H₂
②B＞C
③大于

点评 本题以探究溶液上升速率与半透膜面积和溶液体积的关系实验的有关知识，考查学生从材料中获取信息的能力、实验设计的能力以及分析理解能力，难度中等