题目内容

15.现有两瓶质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液和0.5g/mL的葡萄糖溶液.某同学利用如图装置设计了两实验.左侧加一定体积量的0.5g/mL的蔗糖溶液,右侧加入等体积量的0.5g/mL的葡萄糖溶液.一段时间至两侧液面稳定后再往左侧加入少量蔗糖酶溶液(蔗糖酶体积可忽略不计),(注:图中半透膜允许溶剂和单糖通过,但不允许二糖通过),对于两侧液面变化叙述正确的是(  )
A.两侧液面先不变,加酶后右侧液面下降,左侧液面上升,最后两侧液面齐平
B.先是右侧液面上升至高于左侧液面的某一高度,加酶后右侧液面立即下降,左侧液面立即上升,最后达两侧液面齐平
C.先是右侧液面上升至高于左侧液面的某一高度,后又左侧液面上升至高于右侧液面的某一高度达稳定状态.加酶后左侧液面先继续上升一小段后再下降,最后达两侧液面齐平
D.先是右侧液面上升至高于左侧液面的某一高度,后又左侧液面上升至高于右侧液面的某一高度达稳定状态.加酶后左侧液面立即下降,最后达两侧液面齐平

分析 根据题意和图示分析可知:两侧溶液的质量浓度相同,但由于蔗糖糖是二糖,分子量大于葡萄糖,因此右侧侧溶液的摩尔浓度高于左侧侧,因此水从左侧侧进入右侧侧,右侧液面上升;加入蔗糖酶后,蔗糖酶将蔗糖糖分解成1分子的葡萄糖+1分子果糖,使左侧的摩尔浓度高于右侧,导致水从在右侧进入左侧,使左侧液面上升;最后由于都是单糖,均可以透过半透膜,所以左侧液面最后又会下降至两侧液面齐平.

解答 解:两瓶质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液和0.5g/mL的葡萄糖溶液不是等渗溶液,蔗糖分子量大于葡萄糖,所以等质量浓度时葡萄糖的物质的量浓度更高,为高渗溶液,水先向右侧跑,使得右侧液面高于左侧液面;但葡萄糖是单糖,也会穿过半透膜,所以葡萄糖分子也会扩散进入左侧的蔗糖溶液中,使得后来左侧总体渗透压高于右侧,水又向左侧跑,使得左侧液面高于右侧达稳定状态;后左侧加入少量蔗糖酶后,酶体积可忽略,但可使(1分)子蔗糖分解为(2分)子单糖,整个浓度会进一步升高,所以左侧液面会先继续升高一小段,后因为单糖都能通过半透膜,所以左侧液面最后又会下降至两侧液面齐平.
故选:C.

点评 本题考查酶、渗透作用的相关知识,意在考查学生理解酶的专一性和跨膜运输的知识要点,把握知识间内在联系的能力以及分析图示的能力.

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