Question

某指示剂溶液在中性条件下为黄色，酸性条件下为红色，碱性条件下为紫色，现有水草、蜗牛、光源及4支装有指示剂水溶液的试管（均为黄色，指示剂不会影响生物的生理活动）等，设计一个证明光合作用吸收CO₂与呼吸作用释放CO₂的实验，请预测实验结果并分析原因。

（1）为了证明植物的光合作用吸收CO₂，应对B装置作如何处理？ __________，实验结果指示剂呈_____色。

（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO₂，应对C装置作如何处理？__________，实验结果指示剂呈_____色。

（3）A装置的作用是_____。

（4）用一定的光源向D装置照射一段时间。结果预测与结论：

①若指示剂呈红色，说明______________________；

②若指示剂呈黄色，说明 ________________________；

③若指示剂呈紫色，说明  _______________________。

Answer

放入水草，将装置放在适宜的光照下 紫 放入水草，将装置放在黑暗中 红 对照 水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和 水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和 水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和

【解析】

水草光合作用消耗二氧化碳，使溶液中PH偏大，指示剂变为紫色。呼吸作用释放二氧化碳，使溶液中PH减小，指示剂变为红色。由于光照条件下植物会进行光合作用，所以若要研究植物的呼吸作用，需要将实验装置暗处理，以排除光合作用的影响。

（1）为了证明植物的光合作用吸收CO2，应在B装置中放入水草，并将装置放在适宜的光照下，由于水草光合作用消耗了溶液中的二氧化碳，使溶液中PH偏大，故实验结果指示剂变为紫色。

（2）为了证明植物的呼吸作用释放CO2，应在C 装置中放入水草，并将装置放在黑暗中，由于水草呼吸作用释放的二氧化碳进入溶液中，使溶液中PH减小，故实验结果指示剂变为红色。

（3）A装置不放任何生物，作用是与其它实验组形成对照。

（4）D装置中有水草和蜗牛，光照条件下，水草既进行光合作用，又进行呼吸作用，蜗牛只进行呼吸作用。溶液中二氧化碳含量的变化取决于水草光合作用消耗的二氧化碳与水草和蜗牛共同呼吸产生的二氧化碳的差值。所以用一定的光源向D装置照射一段时间。①若指示剂呈红色，说明水草的光合作用速度小于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；②若指示剂呈黄色，说明水草的光合作用速度等于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和；③若指示剂呈紫色，说明水草的光合作用速度大于水草与蜗牛的呼吸作用速度之和。