Question

（08唐山市二调）（12分）用同位素标记法可以验证叶片呼吸作用产生的CO₂来自光合作用合成的有机物，请用所提供的实验装置示意图，在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计并说明实验原理。

 

装置说明：反应瓶1～3分别是HClO₄、Ba¹⁴CO₃和安全瓶；4～6均是Ba(OH)₂ ；7为叶室；8为单向气压泵；9～14均为弹簧夹；15为光源；16为盆栽棉花；

注：用于实验的化学试剂可以更换，但实验装置只有一套。如何检测放射性不作要求。

I．实验步骤及结果：

（1）关闭9、11、13号夹，打开10、12、14号夹。启动单向气压泵一段时间，清除密封系统中的CO₂ 。检测到叶片无放射性。

 

II．实验原理：

Answer 1

答案：

实验步骤

（2）关闭10、12、14号夹，打开9、11、13号夹，启动单向气泵。光照，让叶片进行光合作用。

（3）一段时间后，关闭9、11、13号夹，打开10、12、14号夹一段时间，清除密封系统中的¹⁴CO₂ 。检测到叶片有放射性。

（4）更换4、5、6号瓶内试剂（或清除密封系统的放射性），关闭光源（或遮光处理），关闭9、11、13号夹，打开10、12、14号夹。让叶片以呼吸作用为主。

（5）一段时间后，检测到4、5、6号瓶内有放射性Ba¹⁴CO₃沉淀。

实验原理

（1）HClO₄和Ba¹⁴CO₃反应生成含放射性的¹⁴CO₂ ，在光照下，植物叶片进行光合作用吸收¹⁴CO₂合成有机物，使叶片上出现放射性现象。

（2）植物叶片进行呼吸作用分解含放射性碳的有机物，生成¹⁴CO₂与Ba(OH)₂反应生成Ba¹⁴CO₃沉淀。