Question

1．某興趣小組設計了兩套滲透裝置來探究關于滲透作用的問題．
（1）圖1所示的甲、乙兩個滲透裝置中，兩個漏斗頸的內徑相等，漏斗內盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一個水槽的清水中．兩個滲透裝置半透膜的面積不同，如下表．

裝置編號	甲	乙
半透膜面積	S	$\frac{S}{2}$
蔗糖溶液體積	T	T

①寫出該實驗的研究課題：①探索滲透作用與半透膜面積的關系．
②如果最終結果如圖2所示，寫出該實驗相應的結論滲透作用與半透膜面積有關（成正比）．
（2）另一裝置，A代表燒杯中的清水，B、C代表蔗糖溶液，開始時B溶液濃度大于C溶液，且兩個漏斗的體積、半透膜面積及漏斗管內徑均相等，過一段時間后漏斗管內液面不再發(fā)生變化，分別用H₁、H₂表示B、C漏斗管內液面與清水的高度差．
①比較H₁、H₂的高度；
②當液面不再上升時兩溶液濃度大小的關系為B＞C（B＞C；B﹦C；B＜C）
③在此過程中A中水分子擴散到B的速率大于（大于；等于；小于）A中水分子擴散到C的速率．

Answer 1

分析 結合圖與表分析如下：由于水分子可以透過半透膜，蔗糖分子不能透過，甲、乙裝置的蔗糖溶液體積相同，甲裝置半透膜的面積是乙裝置半透膜的面積的2倍，故相對乙裝置而言，甲裝置在單位時間內，水分子由燒杯透過半透膜進入漏斗內的數量較多，導致液面上升速度較快，但由于兩裝置漏斗內蔗糖溶液的體積相同，最終漏斗頸的液面高度持平，則甲對應曲線2，乙對應曲線3；甲和丙兩裝置半透膜面積相同，但丙裝置漏斗內蔗糖溶液的體積是甲裝置的2倍，故相對甲裝置而言，丙裝置在單位時間內，水分子由燒杯透過半透膜進入漏斗內的數量較多，導致液面上升速度較快，但因丙裝置漏斗內蔗糖溶液的體積較多，漏斗頸的液面高度最終比甲裝置高，則丙對應曲線1

解答 解：（1）①根據題意和圖示分析可知：三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，所以該實驗的研究課題為探究溶液上升速率與半透膜面積和溶液體積的關系．
②根據如圖2所示結果，不難得出該實驗的結論，即溶液上升速率與半透膜面積和溶液的體積有關，成正比例關系．
（2）①由于B溶液濃度大于C溶液，所以于B溶液與清水的濃度差大于C溶液與清水的濃度差，因此B中液面上升的高度比C中的高．
②當液面不再上升時，兩溶液濃度大小的關系仍為B＞C．
③同樣道理，由于B溶液與清水的濃度差大于C溶液與清水的濃度差，所以A中水分子擴散到B的速率大于A中水分子擴散到C的速率．
故答案為：
（1）①探索滲透作用與半透膜面積的關系
②滲透作用與半透膜面積有關（成正比）
（2）①H₁＞H₂
②B＞C
③大于

點評 本題以探究溶液上升速率與半透膜面積和溶液體積的關系實驗的有關知識，考查學生從材料中獲取信息的能力、實驗設計的能力以及分析理解能力，難度中等