Question

14．为探究酵母菌在有氧、无氧条件下的细胞呼吸方式，现提供若干套实验装置，如图1（a-d）所示．

（1）请根据实验目的选择装置序号并排序（装置可重复使用）．有氧条件下装置的序号依次是：c→a→b；无氧条件下装置的序号依次是：d→b．
（2）装置中c瓶的作用是吸收通入空气中的CO₂，避免其对实验结果产生干扰，b瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替．
（3）为什么在实验时要先将d瓶密封一段时间后在连接其他瓶？使酵母菌消耗完瓶中的氧气，造成无氧环境．
（4）如果两装置的酵母菌培养液取样鉴定都能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，请分析另一装置产生的可能原因是通入的氧气量不足．你设想的改进措施是增加通入氧气的量．
（5）有若干瓶相同的混有酵母菌和葡萄糖的培养液，分别通如不同浓度的O₂时，产生酒精和CO₂的量如图2所示，当O₂浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量约占葡萄糖总消耗的$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：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．

解答 解：（1）有氧条件需要通入空气，但应先除去CO₂以排除空气中的CO₂对实验造成的干扰，最后产生的二氧化碳可用澄清石灰水检测，因此实验装置排序应为c→a→b（c→b→a→b）；无氧条件应密封，所以实验装置排序为d→b．
（2）装置瓶c中装入的是NaOH溶液，进入瓶内的气体先通过该溶液再排出，这样可吸收空气中的CO₂，避免其对实验结果产生干扰，b瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替．
（3）d封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，造成无氧环境．再连通b，就可以确保通入澄清石灰水的CO₂是酵母菌的无氧呼吸所产生的．
（4）如果两装置的酵母菌培养液取样鉴定都能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，说明都产生了酒精，有氧呼吸装置产生的可能原因是通入的氧气量不足．因此改进措施是增加通入氧气的量，确保酵母菌进行有氧呼吸．
（5）由题图曲线可知，氧气浓度为a时，酒精的产生量是6，二氧化碳的产生量是15，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是[（15-6）÷6]：（6÷2）=1：2，即酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖占葡萄糖总消耗量的$\frac{2}{3}$．
故答案为：
（1）c→a→b（c→b→a→b）  d→b
（2）吸收通入空气中的CO₂，避免其对实验结果产生干扰        溴麝香草酚蓝水溶液
（3）使酵母菌消耗完瓶中的氧气，造成无氧环境
（4）通入的氧气量不足  增加通入氧气的量
（5）$\frac{2}{3}$

点评 本题结合图表，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验装置图的分析、实验采用的试剂及试剂的作用等，这就要求考生在平时的学习过程中注意积累．