第9讲 生化探究综合
〖课前测〗
1.下列图示的净水方法中，净化程度最高的是（ C ）
A．过滤 B．沉淀 C．蒸馏 D．吸附
2.《科学》课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为2Na2S4+O2+2H2O＝8S↓+4NaOH。
实验步骤：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，再充分振荡。
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）。
③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。
④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，（如图丁所示）记录数据h2。
⑤按照①﹣③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示：
第1次 第2次 第2次
h1/厘米 11.0 11.4 11.6
h2/厘米 8.7 9.1 9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是 。
（2）根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数约为 （结果精确到0.1%）。
（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，其有哪些相同的原理 （写出两点）。
使反应物充分反应；20.9%；都只消耗空气中的氧气且不产生新的气体；
3.(2024·余杭一模)近年来，我国许多省份雾霾天气频发，造成阳光被遮挡。为“探究雾霾遮挡阳光对植物光合作用影响”,进行如下实验：①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变)。
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片，进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间 隙的空气，使其能沉入水底。将叶圆片平均分为三组，放入三个玻璃瓶中，密封处理。
③如图所示，将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香，乙中点燃1根卫生香，丙中点燃2根卫生香。
④打开台灯照射30分钟后，观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量依次为10片、4片和2片。请回答下列问题：
(1)本实验说明雾霾遮挡阳光对植物光合作用会有影响的证据是 。
(2)有同学提出卫生香燃烧除了模拟雾霾环境外，产生大量二氧化碳会干扰实验，你如何评价 。
(3)若要研究光照强度对植物光合作用影响，本实验在甲装置上除了更换灯泡的功率外，
请写出一种方法： 。
(1)相同时间内，叶圆片浮起的数量不同，甲为10片、乙为4片和丙为2片(2分)
(2)不会干扰，因为叶片在水中进行光合作用，且水中的二氧化碳浓度因碳酸氢钠存在而 不受空气中二氧化碳浓度影响(2分)
(3)调整灯与玻璃瓶之间的距离(合理即可)(2分)
4．（2024·山海联盟一模）小科在学习酶的活性时，通过查阅资料得知，酶的活性除了和温度、pH值有关外，还和一些离子有关。比如Cu2+可增强唾液淀粉酶的活性，而Na+对唾液淀粉酶的活性无影响。小科想进一步探究 CI-和SO42-对唾液淀粉酶的活性是否有影响，设计了下列实验：①选取三支试管编号为ABC，分别加入等量的淀粉糊和唾液。
②向 A 试管中滴加1mL浓度为10%的食盐溶液，向B试管滴加1mL浓度为10%的Q溶液，向C试管中滴加1mL清水。
③将三支试管放入37℃的水浴中，5min后使用仪器检测麦芽糖含量(“+”越高表示含量越高)。
（1）步骤②中的Q溶液应该为____(填字母)。
A．Na2SO4 B．KCl C．K2SO4 D．CuCl2
（2）C组的作用为 。
（3）步骤③中 37 ℃的水浴加热的目的是 。
（4）通过实验，小科可以得到的结论是 。
（1）A
（2）对照作用
（3）模拟口腔37℃的环境，在唾液淀粉酶的最适温度下进行实验
（4）Cl-可增强唾液淀粉酶的活性，而 可减弱唾液淀粉酶的活性
5．胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，在癌症死亡原因中位列第二。有研究指出，胃炎胃癌等疾病与幽门螺杆菌(如图)感染有关。
（1）根据幽门螺杆菌的外部形态判断，幽门螺杆菌属于 ，进入胃以后借助自身的运动到胃壁的黏膜层表面。
（2）为了寻找患慢性胃炎与幽门螺杆菌感染的关系，有人对慢性胃炎发病率和幽门螺杆菌感染率进行了抽样调查，得到如表所示结果。
年龄(岁) 慢性胃炎发病率(%) 幽门螺杆菌感染率(%)
0~9 5 2
18~25 15 18
26~35 29 30
36~45 38 46
46~55 49 59
>55 63 55
根据表中数据，你分析感染幽门螺杆菌与慢性胃炎发病的关系是怎样的？
（3）幽门螺杆菌感染是可以治愈的，青霉素杀灭效果可以达到80%左右。如果青霉素杀灭细菌的原理是破坏细菌细胞的细胞壁，那么青霉素会不会．
对人体细胞产生危害？ 。为什么？
（1）杆菌 鞭毛
（2）慢性胃炎在不同年龄段的发病率与幽门螺杆菌的感染率相近
（3）不会 因为人体细胞结构中无细胞壁
6.(2024·育才一模)为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 小明用图甲装置(量筒)开展实验步骤如下：
①检查装置气密性，在500毫升集气瓶中装满水；
②取20克氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为①—⑩组，往10支试管中 分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
(1)和实验室排水法收集氧气相比，本实验装置中用排水法收集氧气的优点是
(2)分析实验数据，得出的初步结论是 。
(3)4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为 秒。
(1)便于直接观察到生成氧气的体积(2分)
(2)在氯酸钾质量为2克时，生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小，当质量
为0.65克时，速度达到最大(2分)
(3)60秒(2分)
7．（2024·育才一模）某科学小组利用下图装置对FeSO4 nH2O晶体中结晶水的含量进行测定（铁架台等已省略）。已知：
①FeSO4和FeSO4 nH2O加热时易被空气中的氧气氧化。
②。
实验步骤如下：
回答下列问题。
（1）步骤Ⅰ打开K1导入二氧化碳气体，排尽装置中的空气，其目的是 防止加热时FeSO4和FeSO4 nH2O被空气中的氧气氧化 。
（2）有同学建议，为加快产生CO2的速度，可将A装置中的稀盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状。试问，制取气体时反应速度是否越快越好？其理由是 不是，这是因为反应速率过快时容易发生安全事故，不利于气体收集 。
（3）步骤Ⅵ称量，若晶体FeSO4 nH2O质量为m，反应前后C装置的质量减少了m1，D装置的质量增加了m2，则此晶体中结晶水的百分含量为 % （用字母表示）。
〖课堂练习〗
一、生物探究
1.(2024·余杭一模)血红蛋白的含量是血液是否达标的一项重要指标，医生常用“硫酸铜目测法” 来测定。为了验证该方法是否有效，某兴趣小组取了甲、乙、丙三种已知血红蛋白含量的 多个血液样本做实验。测定步骤：①在烧杯中加入一定体积的标准硫酸铜溶液；②用滴管 取新鲜血液在距硫酸铜溶液上方一定的“滴落高度”处将一滴血液轻轻滴入(如图甲)，血滴中应不含有气泡；③记录血滴下沉到烧杯底部所需要的时间 t。测定实验数据如下表：
(1)完成测定步骤(配制标准硫酸铜溶液除外)需要用到的测量工具有 。
(2)分析数据，支持硫酸铜目测法测量血液中血红蛋白的含量有效的推论是： 。
(3)步骤③强调血滴不应含有气泡，请分析其中原理： 。
(1)秒表、刻度尺(2分)
(2)当滴落高度等条件相同时，血红蛋白的含量越高，血滴的下沉时间越短(2分)
(3)气泡会导致血滴受到的浮力增大，增长下沉时间。(或者气泡减小了血滴的重力，增长 下沉时间)(2分)
2．（2024·育才一模）为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：
试管编号 1 2 3 4 5
水草 无 有 有 有 有
据日光灯的距离/cm 20 遮光 100 60 20
50min 后试管中溶液的颜色 绿色 黄色 黄色 绿色 蓝色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）50min 后，5 号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是 水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳 。
（2）上述实验结果可以得出的结论是 光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强；呼吸作用产生二氧化碳 。（写 2 条）
（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素 时间以及叶绿体 。
3．（2024·衢州一模）植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素，果胶酶能够水解果胶。工业生产果汁时，常常利用果胶酶处理果泥，以提高果汁产量。为了探究温度对果胶酶催化效率的影响，某科学兴趣小组进行如下实验。
①将2ml果胶酶与20g苹果泥分装于不同的试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图甲）；
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图乙）；
③将步骤②处理后的混合物进行过滤，收集滤液，测量果汁量（如图丙）；
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录相同时间的果汁量，结果如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
相同时间的果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10
（1）本实验是通过______来反映不同温度下果胶酶催化效率的。
（2）设置实验步骤①的目的是______。
（3）通过以上实验能不能确定果胶酶的最适温度？如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案。______。
（1）相同时间的果汁量
（2）使果胶酶和苹果泥处于相同预定温度下，避免不在预定温度下混合发生反应，影响实验结果（其他合理答案也给分）
（3）不能（1分）。可以再设置多套装置，以40℃为中心，以更小的温差（如0.5℃）设置多组实验，
4．（2024·台州一模）科学小组进行探究光合作用的影响因素实验。
查阅资料：植物叶肉细胞释放的氧气可积累在细胞间，使水中的叶片浮力增大，叶片上浮。
实验步骤：①选择长势良好且一致的绿萝叶片，用钻孔器打下等大的小圆片50片放在水中，采取措施使叶圆片沉于水底。
②取5个烧杯进行编号，向每个小烧杯各倒入20毫升冷开水，放入二氧化碳缓冲液，维持水中二氧化碳含量稳定，然后再向5只小烧杯中各放入处理后的叶圆片10片，分别置于不同的距离和温度条件下，统计所有叶圆片上浮的时间，如表所示。
烧杯号 与灯泡距离/厘米 温度/℃ 所有叶圆片上浮时间/分
1 10 25 11
2 20 25 ＞30
3 30 25 24
4 10 15 16
5 10 35 3
（1）实验中设置烧杯与灯泡距离不同的目的是 改变光照强度（或控制光照强度不同） 。
（2）比较烧杯1、4和5的现象可得到的结论是 光照强度和二氧化碳浓度相同时，在15～35℃范围内，温度越高，光合作用速率越快 。
（3）实验时，2号烧杯中有1片叶圆片在半小时内始终没有上浮，影响结果的测量。请提出另一种可以判断光合作用速率的指标。 一定时间内叶圆片上浮的数量、所有叶圆片实验前后增重量 。
5．沼液是有机物质发酵后形成的液体，含有多种营养成分。研究发现，沼液浸种不仅可以提高种子萌发率，还能提升幼苗质量和生长活力。某小组同学探究了不同浓度沼液对水稻种子萌发率的影响。实验过程如下：
步骤一：挑选500粒水稻种子，晒干后平均分成5组；
步骤二：在标为A、B、C、D、E的烧杯中加入100mL浓度分别为0％、10％、20％、40％、
100％的沼液，然后放入100粒水稻种子；
步骤三：将五组烧杯都置于30℃的恒温环境下保存24小时；
步骤四：取出水稻种子用清水洗净，均匀地放置在铺有湿润滤纸的培养皿中，在室温下放置3天。观察记录种子的萌发数量，计算萌发率。
（1）实验步骤一中，应挑选 相同的水稻种子进行实验。（写出两点即可）
（2）图甲为本实验结果。基于该结果，小组同学想确定20%的沼液是否为水稻种子萌发的最佳浓度，他们应配制浓度范围为 的沼液，继续实验。
（3）播种前种子的浸泡时间、浸泡温度也会影响种子的萌发率，影响情况如图乙。根据图
乙可知：为使水稻种子萌发率最高应采用的方法有_______________。（可多选）
A．温度30℃ B．温度25℃ C．浸泡24小时 D．浸泡48小时
（1）品种、大小、饱满程度（其他合理表达也给分）
（2）10%~40%
（3）A；C
二、化学探究
1.((2024·余杭一模)如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞(HgO)加热时，会生成汞和氧气(常温常压下，氧气密度为ρ氧) 。反应 结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】1.氧化汞反应的化学方程式：2HgO====2Hg+O ↑
2.测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为v。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为 m。
(1)实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 。
(2)反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是 。
(3)若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 。
(1)防止氧气溶于水，影响实验的结论(2分)
(2)量筒内外的液面相平(2分)
(3)m -m =P氧V(2分 )
2．（2024·金华一模）科学探究是获得科学知识的一种基本方式。科学探究一般过程包含提出问题、明确目的、分析原理、设计方案、解释评估。为了证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小金同学结合学科思想，设计实验方案进行如下探究：
【实验目的】证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验原理】通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验装置】如图，该装置气密性良好，三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，针筒内有氯化钡溶液，分液漏斗中装有过量氢氧化钠溶液。
【实验过程】先打开分液漏斗活塞，加入过量的氢氧化钠，关闭活塞；一段时间后，发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶，并有白色沉淀产生。
请完成下列问题：
（1）小金设计本实验，所选用的实验原理是____________；
（2）本实验能证明NaOH溶液与CO2发生化学反应的证据是____________．
（3）实验结束，三颈烧瓶内溶液中，一定存在的离子有____________；
【实验反思】
（4）有同学提出可以用氢氧化钡溶液来替代氯化钡溶液，也能证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应的结论，请谈谈你的观点并说明理由____________。
．（1）通过验证有生成来证明NaOH溶液与能发生化学反应
（2）三颈烧瓶中出现白色沉淀产生
（3）
（4）不能，因为氢氧化钡溶液不仅与碳酸根离子产生白色沉淀也能直接与二氧化碳产生白色沉淀，会产生干扰，使得证据不可靠。
3.（2024·镇海一模） 日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下 实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】①按图连接好仪器，并检查装置气密性；
②在U 形管B 中放入若干钙片样品，样品总质量m0, 通过A 往装置中通入氮气； ③一段时间后，测得C 装置质量为m1;
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B 装置不再产生气泡；
⑤再次通入氮气， 一段时间后，测得C 装置质量m2。
【实验分析】
(1)写出装置B 中发生反应的化学方程式： ；
(2)实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 ；
(3)该实验装置的设计存在明显缺陷，请指出问题并完善 。(不考虑稀盐酸的挥发)
(4)若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 (结果用含mo、m1、m2的式子表示)。
4．（2024·台州一模）某同学在探究酸碱盐性质时，做了如图甲、乙所示的两个实验。实验结束后，他将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯，如图丙所示。
（1）他观察到烧杯中有 产生气泡 现象，得出甲试管反应后的溶质为NaCl和Na2CO3，乙试管反应后的溶质为H2SO4和Na2SO4。
（2）为确认烧杯内溶液的溶质成分，他进行了如下探究：
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl
猜想2：Na2SO4、NaCl和Na2CO3
猜想3：Na2SO4、NaCl和H2SO4
【实验验证】①在烧杯中滴加无色酚酞试液，没有变红，从而否定了猜想 2 。
②另一位同学在烧杯中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，加入足量稀硝酸，无明显现象，他得出猜想3成立。请判断他的结论是否正确，并说明理由。 否；是因为如果溶质是Na2SO4、NaCl，在烧杯中滴加BaCl2溶液，也出现白色沉淀，加入足量稀硝酸，也无明显现象
【分析】稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，稀硫酸和硫酸钠都能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡，硫酸钡不溶于稀硝酸。
5．（2024·山海联盟一模）实验室在探究铁、铜、锰(Mn)三种金属的活动性强弱时，设计了如图所示的实验。
（1）请写出实验2中的现象是 。
（2）实验过程中发现只有实验①无明显现象，由此可知，三种金属的活动性由强到弱排列是 。
（3）被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架为含有铁、铜、锰的合金，使用合金的优点为 (写出一点即可)。
（1）有气泡生成溶液，由无色变为浅绿色
（2）Mn＞Fe＞Cu
（3）强度和硬度更高(合理即可)
6.（2024·浙北一模）蜡烛的主要成分是石蜡，那么石蜡主要是由什么元素组成的？蜡烛燃烧的产物是什么？燃着的蜡烛在密闭容器中熄灭的原因是什么？某科学兴趣小组对上述问题展开探究。
实验过程：在图示装置中，点燃蜡烛至熄灭，利用多功能传感器测量有关量，整理得下表。
实验记录表
相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量
蜡烛点燃前 36.4% 21.2% 0.06 %0
蜡烛熄灭后 72.6% 15.6% 3.84% 0.02%
请分析回答：
（1）根据蜡烛燃烧的产物推测石蜡中一定含有________元素。
（2）甲同学认为密闭容器内蜡烛熄灭是二氧化碳含量增多导致的，请结合表中数据对该观点进行评价。________
（3）乙同学发现蜡烛刚熄灭时，总会有一缕“白烟”冒出。于是他们吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去靠近“白烟”（不接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明该“白烟”具有________性。
26.（1）C、H
（2）小明的观点不合理，由表格数据可知蜡烛熄灭的原因还有可能是氧气的量不足、湿度增加引起的。
（3）可燃性（或导热性）
〖课后练习〗
1.（2024·浙北一模）扦插是乌柳繁殖的主要手段，影响插穗成活的主要因素有插穗年龄、插穗长度、土壤种类、生长调节剂种类和浓度等。为了筛选乌柳扦插的最适插穗长度，某校兴趣小组设计了如下方案进行探究。
剪取1年生无病虫害的乌柳健康枝条，分成5组，每组30根，插穗长度分别为4厘米、8厘米、12厘米、16厘米、20厘米，下端削成斜面，扦插前以0.01%的植物生长调节剂GGR6溶液浸泡3小时，扦插到相同的土壤中，深度均为插穗长的1/3，40天后，统计其株高生长量、成活率，实验重复3次，结果处理并记录如下表。
实验记录表
组别 插穗长度/厘米 株高平均生长量/厘米 平均成活率/%
1 4 3.25 9.3
2 8 6.70 26.0
3 12 17.6 94.7
4 16 19.6 95.0
5 20 16.4 95.4
（1）每组剪取插穗30根的目的是________。
（2）通过对结果的分析，可以得出结论是________。
（3）为了进一步探究0.01%是否为乌柳扦插所需的最适GGR6浓度，请设计实验方案。________
（1）排除偶然性，使实验结果更可靠；求平均值，减小误差
（2）在插穗年龄、土壤种类、生长调节剂种类和浓度相同的情况下，乌柳扦插的最适插穗长度为16厘米
（3）剪取1年生无病虫害的16厘米长的健康枝条150根，下端削成斜面，平均分为5组，分别用清水，0.005%、0.01%、0.015%、0.02%的GGR6溶液浸泡3小时，扦插深度均为插穗长的1/3，40天后，统计其株高生长量、成活率，实验重复3次，分析结果得出结论。
2．继马里亚纳海沟检测到微塑料之后，科学家在珠穆朗玛峰峰顶附近也发现了微塑料。微塑料是塑料制品分解产生的直径小于5mm的颗粒物，可通过多种途径进入生物体内。科研人员利用小鼠进行了相关研究，实验操作及结果如下表所示。
组别 小鼠数量（只） 饲喂方式 实验结果
小肠绒毛状态 体重增长值(g/只)
甲 20 ？ 数量多排列整齐 7.34
乙 20 每只小鼠每日饲喂含0.3%微塑料A的普通饲料8g，连续27天 数量少排列散乱 1.84
丙 20 每只小鼠每日饲喂含3%微塑料A的普通饲料8g，连续27天 基本消失 -0.12
（1）甲组是对照组，其饲喂方式为 。
（2）由实验结果可知，导致乙、丙两组小鼠体重增长值均比甲小的原因是 。
（3）为减少微塑料的产生及对生物的危害，我们可以采取的措施有 。(写出一点即可)
3．（2024·育才一模）如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题：
（1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，则通入的气体X为 CO 。
（3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 溶液变为蓝色，红色固体部分溶解 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为 7：18
4. 兴趣小组同学利用铜与溶质质量分数为2%硝酸银溶液反应，比较银与铜的活动性强弱，发现铜丝表面有黑色物质析出。
(1)反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是 。
(2)针对上述异常现象，他们猜想：可能是生成的银被氧化成了氧化银。为排除这个猜想， 请列举一种方法： 。
(3)他们进一步猜想可能是溶液浓度太低或者时间过短，导致析出的银颗粒较小，对光全 部吸收所以呈黑色。为进一步探究此问题，请设计实验方案并写出实验步骤： 。
建议：①实验可设计3～6组；②实验时每支试管取用硝酸银溶3毫升；③实验时间控 制在30分钟以内。实验室提供烧杯、酒精灯、温度计、铜丝、溶质质量分数为 8%的硝酸银溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
（1）去除铜丝表面氧化膜（等表面物质）对反应的影响
（2）合理均可给分 答题角度：
从氧化银或银的物理性质和化学性质（或化学反应）检验氧化银的性质确认是否可能是氧化 银，如查询氧化银是否为黑色或检验黑色物质能否与酸反应等。
（3）答题要点： 自变量的设计（溶液浓度、反应时间）、无关变量的控制（溶液体积、铜丝粗细等）、因变量的观测（析出固体颜色观察）、实验结果的比较与分析。
满分示例：
①将溶质质量分数为 8％的硝酸银溶液稀释成2% 、4% 、6%的硝酸银溶液备用；
②在相同环境下，取 3 支相同的试管各放 1 根规格相同的铜丝，分别加入 3 毫升 2% 、4%、6% 的硝酸银溶液；
③在 30 分钟内，每隔 2 分钟观察并记录各试管中铜丝表面析出的固体颜色；
④比较不同浓度的硝酸银溶液在相同反应时间时的铜丝表面析出的固体颜色差异，同时比较同 一浓度的硝酸银溶液在不同时间的颜色变化，得出溶液浓度和反应时间对铜丝表面析出的固 体颜色影响的结论。
加热
1 / 1第9讲 生化探究综合
〖课前测〗
1.下列图示的净水方法中，净化程度最高的是（ ）
A．过滤 B．沉淀 C．蒸馏 D．吸附
2.《科学》课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为2Na2S4+O2+2H2O＝8S↓+4NaOH。
实验步骤：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，再充分振荡。
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）。
③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。
④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，（如图丁所示）记录数据h2。
⑤按照①﹣③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示：
第1次 第2次 第2次
h1/厘米 11.0 11.4 11.6
h2/厘米 8.7 9.1 9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是 。
（2）根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数约为 （结果精确到0.1%）。
（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，其有哪些相同的原理 （写出两点）。
3.(2024·余杭一模)近年来，我国许多省份雾霾天气频发，造成阳光被遮挡。为“探究雾霾遮挡阳光对植物光合作用影响”,进行如下实验：①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变)。
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片，进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间 隙的空气，使其能沉入水底。将叶圆片平均分为三组，放入三个玻璃瓶中，密封处理。
③如图所示，将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香，乙中点燃1根卫生香，丙中点燃2根卫生香。
④打开台灯照射30分钟后，观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量依次为10片、4片和2片。请回答下列问题：
(1)本实验说明雾霾遮挡阳光对植物光合作用会有影响的证据是 。
(2)有同学提出卫生香燃烧除了模拟雾霾环境外，产生大量二氧化碳会干扰实验，你如何评价 。
(3)若要研究光照强度对植物光合作用影响，本实验在甲装置上除了更换灯泡的功率外，
请写出一种方法： 。
4．（2024·山海联盟一模）小科在学习酶的活性时，通过查阅资料得知，酶的活性除了和温度、pH值有关外，还和一些离子有关。比如Cu2+可增强唾液淀粉酶的活性，而Na+对唾液淀粉酶的活性无影响。小科想进一步探究 CI-和SO42-对唾液淀粉酶的活性是否有影响，设计了下列实验：①选取三支试管编号为ABC，分别加入等量的淀粉糊和唾液。
②向 A 试管中滴加1mL浓度为10%的食盐溶液，向B试管滴加1mL浓度为10%的Q溶液，向C试管中滴加1mL清水。
③将三支试管放入37℃的水浴中，5min后使用仪器检测麦芽糖含量(“+”越高表示含量越高)。
（1）步骤②中的Q溶液应该为____(填字母)。
A．Na2SO4 B．KCl C．K2SO4 D．CuCl2
（2）C组的作用为 。
（3）步骤③中 37 ℃的水浴加热的目的是 。
（4）通过实验，小科可以得到的结论是 。
5．胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，在癌症死亡原因中位列第二。有研究指出，胃炎胃癌等疾病与幽门螺杆菌(如图)感染有关。
（1）根据幽门螺杆菌的外部形态判断，幽门螺杆菌属于 ，进入胃以后借助自身的运动到胃壁的黏膜层表面。
（2）为了寻找患慢性胃炎与幽门螺杆菌感染的关系，有人对慢性胃炎发病率和幽门螺杆菌感染率进行了抽样调查，得到如表所示结果。
年龄(岁) 慢性胃炎发病率(%) 幽门螺杆菌感染率(%)
0~9 5 2
18~25 15 18
26~35 29 30
36~45 38 46
46~55 49 59
>55 63 55
根据表中数据，你分析感染幽门螺杆菌与慢性胃炎发病的关系是怎样的？
（3）幽门螺杆菌感染是可以治愈的，青霉素杀灭效果可以达到80%左右。如果青霉素杀灭细菌的原理是破坏细菌细胞的细胞壁，那么青霉素会不会．
对人体细胞产生危害？ 。为什么？
6.(2024·育才一模)为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 小明用图甲装置(量筒)开展实验步骤如下：
①检查装置气密性，在500毫升集气瓶中装满水；
②取20克氯酸钾平均分成10份，分别装入10支试管中，分别记为①—⑩组，往10支试管中 分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
(1)和实验室排水法收集氧气相比，本实验装置中用排水法收集氧气的优点是
(2)分析实验数据，得出的初步结论是 。
(3)4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为 秒。
7．（2024·育才一模）某科学小组利用下图装置对FeSO4 nH2O晶体中结晶水的含量进行测定（铁架台等已省略）。已知：
①FeSO4和FeSO4 nH2O加热时易被空气中的氧气氧化。
②。
实验步骤如下：
回答下列问题。
（1）步骤Ⅰ打开K1导入二氧化碳气体，排尽装置中的空气，其目的是 。
（2）有同学建议，为加快产生CO2的速度，可将A装置中的稀盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状。试问，制取气体时反应速度是否越快越好？其理由是 。
（3）步骤Ⅵ称量，若晶体FeSO4 nH2O质量为m，反应前后C装置的质量减少了m1，D装置的质量增加了m2，则此晶体中结晶水的百分含量为 （用字母表示）。
〖课堂练习〗
一、生物探究
1.(2024·余杭一模)血红蛋白的含量是血液是否达标的一项重要指标，医生常用“硫酸铜目测法” 来测定。为了验证该方法是否有效，某兴趣小组取了甲、乙、丙三种已知血红蛋白含量的 多个血液样本做实验。测定步骤：①在烧杯中加入一定体积的标准硫酸铜溶液；②用滴管 取新鲜血液在距硫酸铜溶液上方一定的“滴落高度”处将一滴血液轻轻滴入(如图甲)，血滴中应不含有气泡；③记录血滴下沉到烧杯底部所需要的时间 t。测定实验数据如下表：
(1)完成测定步骤(配制标准硫酸铜溶液除外)需要用到的测量工具有 。
(2)分析数据，支持硫酸铜目测法测量血液中血红蛋白的含量有效的推论是： 。
(3)步骤③强调血滴不应含有气泡，请分析其中原理： 。
2．（2024·育才一模）为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：
试管编号 1 2 3 4 5
水草 无 有 有 有 有
据日光灯的距离/cm 20 遮光 100 60 20
50min 后试管中溶液的颜色 绿色 黄色 黄色 绿色 蓝色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）50min 后，5 号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是 。
（2）上述实验结果可以得出的结论是 。（写 2 条）
（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素 。
3．（2024·衢州一模）植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素，果胶酶能够水解果胶。工业生产果汁时，常常利用果胶酶处理果泥，以提高果汁产量。为了探究温度对果胶酶催化效率的影响，某科学兴趣小组进行如下实验。
①将2ml果胶酶与20g苹果泥分装于不同的试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图甲）；
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图乙）；
③将步骤②处理后的混合物进行过滤，收集滤液，测量果汁量（如图丙）；
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录相同时间的果汁量，结果如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
相同时间的果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10
（1）本实验是通过______来反映不同温度下果胶酶催化效率的。
（2）设置实验步骤①的目的是______。
（3）通过以上实验能不能确定果胶酶的最适温度？如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案。 。
4．（2024·台州一模）科学小组进行探究光合作用的影响因素实验。
查阅资料：植物叶肉细胞释放的氧气可积累在细胞间，使水中的叶片浮力增大，叶片上浮。
实验步骤：①选择长势良好且一致的绿萝叶片，用钻孔器打下等大的小圆片50片放在水中，采取措施使叶圆片沉于水底。
②取5个烧杯进行编号，向每个小烧杯各倒入20毫升冷开水，放入二氧化碳缓冲液，维持水中二氧化碳含量稳定，然后再向5只小烧杯中各放入处理后的叶圆片10片，分别置于不同的距离和温度条件下，统计所有叶圆片上浮的时间，如表所示。
烧杯号 与灯泡距离/厘米 温度/℃ 所有叶圆片上浮时间/分
1 10 25 11
2 20 25 ＞30
3 30 25 24
4 10 15 16
5 10 35 3
（1）实验中设置烧杯与灯泡距离不同的目的是 。
（2）比较烧杯1、4和5的现象可得到的结论是 。
（3）实验时，2号烧杯中有1片叶圆片在半小时内始终没有上浮，影响结果的测量。请提出另一种可以判断光合作用速率的指标。 。
5．沼液是有机物质发酵后形成的液体，含有多种营养成分。研究发现，沼液浸种不仅可以提高种子萌发率，还能提升幼苗质量和生长活力。某小组同学探究了不同浓度沼液对水稻种子萌发率的影响。实验过程如下：
步骤一：挑选500粒水稻种子，晒干后平均分成5组；
步骤二：在标为A、B、C、D、E的烧杯中加入100mL浓度分别为0％、10％、20％、40％、
100％的沼液，然后放入100粒水稻种子；
步骤三：将五组烧杯都置于30℃的恒温环境下保存24小时；
步骤四：取出水稻种子用清水洗净，均匀地放置在铺有湿润滤纸的培养皿中，在室温下放置3天。观察记录种子的萌发数量，计算萌发率。
（1）实验步骤一中，应挑选 相同的水稻种子进行实验。（写出两点即可）
（2）图甲为本实验结果。基于该结果，小组同学想确定20%的沼液是否为水稻种子萌发的最佳浓度，他们应配制浓度范围为 的沼液，继续实验。
（3）播种前种子的浸泡时间、浸泡温度也会影响种子的萌发率，影响情况如图乙。根据图
乙可知：为使水稻种子萌发率最高应采用的方法有_______________。（可多选）
A．温度30℃ B．温度25℃ C．浸泡24小时 D．浸泡48小时
二、化学探究
1.((2024·余杭一模)如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞(HgO)加热时，会生成汞和氧气(常温常压下，氧气密度为ρ氧) 。反应 结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】1.氧化汞反应的化学方程式：2HgO====2Hg+O ↑
2.测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为v。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为 m。
(1)实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 。
(2)反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是 。
(3)若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 。
2．（2024·金华一模）科学探究是获得科学知识的一种基本方式。科学探究一般过程包含提出问题、明确目的、分析原理、设计方案、解释评估。为了证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小金同学结合学科思想，设计实验方案进行如下探究：
【实验目的】证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验原理】通过验证反应物消失或新物质生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应
【实验装置】如图，该装置气密性良好，三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，针筒内有氯化钡溶液，分液漏斗中装有过量氢氧化钠溶液。
【实验过程】先打开分液漏斗活塞，加入过量的氢氧化钠，关闭活塞；一段时间后，发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶，并有白色沉淀产生。
请完成下列问题：
（1）小金设计本实验，所选用的实验原理是____________；
（2）本实验能证明NaOH溶液与CO2发生化学反应的证据是____________．
（3）实验结束，三颈烧瓶内溶液中，一定存在的离子有____________；
【实验反思】
（4）有同学提出可以用氢氧化钡溶液来替代氯化钡溶液，也能证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应的结论，请谈谈你的观点并说明理由____________。
3.（2024·镇海一模） 日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下 实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】①按图连接好仪器，并检查装置气密性；
②在U 形管B 中放入若干钙片样品，样品总质量m0, 通过A 往装置中通入氮气； ③一段时间后，测得C 装置质量为m1;
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B 装置不再产生气泡；
⑤再次通入氮气， 一段时间后，测得C 装置质量m2。
【实验分析】
(1)写出装置B 中发生反应的化学方程式： ；
(2)实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 ；
(3)该实验装置的设计存在明显缺陷，请指出问题并完善 。(不考虑稀盐酸的挥发)
(4)若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 (结果用含mo、m1、m2的式子表示)。
4．（2024·台州一模）某同学在探究酸碱盐性质时，做了如图甲、乙所示的两个实验。实验结束后，他将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯，如图丙所示。
（1）他观察到烧杯中有 现象，得出甲试管反应后的溶质为NaCl和Na2CO3，乙试管反应后的溶质为H2SO4和Na2SO4。
（2）为确认烧杯内溶液的溶质成分，他进行了如下探究：
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl
猜想2：Na2SO4、NaCl和Na2CO3
猜想3：Na2SO4、NaCl和H2SO4
【实验验证】①在烧杯中滴加无色酚酞试液，没有变红，从而否定了猜想 。
②另一位同学在烧杯中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，加入足量稀硝酸，无明显现象，他得出猜想3成立。请判断他的结论是否正确，并说明理由。
5．（2024·山海联盟一模）实验室在探究铁、铜、锰(Mn)三种金属的活动性强弱时，设计了如图所示的实验。
（1）请写出实验2中的现象是 。
（2）实验过程中发现只有实验①无明显现象，由此可知，三种金属的活动性由强到弱排列是 。
（3）被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架为含有铁、铜、锰的合金，使用合金的优点为 (写出一点即可)。
6.（2024·浙北一模）蜡烛的主要成分是石蜡，那么石蜡主要是由什么元素组成的？蜡烛燃烧的产物是什么？燃着的蜡烛在密闭容器中熄灭的原因是什么？某科学兴趣小组对上述问题展开探究。
实验过程：在图示装置中，点燃蜡烛至熄灭，利用多功能传感器测量有关量，整理得下表。
实验记录表
相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量
蜡烛点燃前 36.4% 21.2% 0.06 %0
蜡烛熄灭后 72.6% 15.6% 3.84% 0.02%
请分析回答：
（1）根据蜡烛燃烧的产物推测石蜡中一定含有________元素。
（2）甲同学认为密闭容器内蜡烛熄灭是二氧化碳含量增多导致的，请结合表中数据对该观点进行评价。________
（3）乙同学发现蜡烛刚熄灭时，总会有一缕“白烟”冒出。于是他们吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去靠近“白烟”（不接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明该“白烟”具有________性。
〖课后练习〗
1.（2024·浙北一模）扦插是乌柳繁殖的主要手段，影响插穗成活的主要因素有插穗年龄、插穗长度、土壤种类、生长调节剂种类和浓度等。为了筛选乌柳扦插的最适插穗长度，某校兴趣小组设计了如下方案进行探究。
剪取1年生无病虫害的乌柳健康枝条，分成5组，每组30根，插穗长度分别为4厘米、8厘米、12厘米、16厘米、20厘米，下端削成斜面，扦插前以0.01%的植物生长调节剂GGR6溶液浸泡3小时，扦插到相同的土壤中，深度均为插穗长的1/3，40天后，统计其株高生长量、成活率，实验重复3次，结果处理并记录如下表。
实验记录表
组别 插穗长度/厘米 株高平均生长量/厘米 平均成活率/%
1 4 3.25 9.3
2 8 6.70 26.0
3 12 17.6 94.7
4 16 19.6 95.0
5 20 16.4 95.4
（1）每组剪取插穗30根的目的是________。
（2）通过对结果的分析，可以得出结论是________。
（3）为了进一步探究0.01%是否为乌柳扦插所需的最适GGR6浓度，请设计实验方案。________
2．继马里亚纳海沟检测到微塑料之后，科学家在珠穆朗玛峰峰顶附近也发现了微塑料。微塑料是塑料制品分解产生的直径小于5mm的颗粒物，可通过多种途径进入生物体内。科研人员利用小鼠进行了相关研究，实验操作及结果如下表所示。
组别 小鼠数量（只） 饲喂方式 实验结果
小肠绒毛状态 体重增长值(g/只)
甲 20 ？ 数量多排列整齐 7.34
乙 20 每只小鼠每日饲喂含0.3%微塑料A的普通饲料8g，连续27天 数量少排列散乱 1.84
丙 20 每只小鼠每日饲喂含3%微塑料A的普通饲料8g，连续27天 基本消失 -0.12
（1）甲组是对照组，其饲喂方式为 。
（2）由实验结果可知，导致乙、丙两组小鼠体重增长值均比甲小的原因是 。
（3）为减少微塑料的产生及对生物的危害，我们可以采取的措施有 。(写出一点即可)
3．（2024·育才一模）如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题：
（1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是 。
（2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，则通入的气体X为 。
（3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为
4. 兴趣小组同学利用铜与溶质质量分数为2%硝酸银溶液反应，比较银与铜的活动性强弱，发现铜丝表面有黑色物质析出。
(1)反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是 。
(2)针对上述异常现象，他们猜想：可能是生成的银被氧化成了氧化银。为排除这个猜想， 请列举一种方法： 。
(3)他们进一步猜想可能是溶液浓度太低或者时间过短，导致析出的银颗粒较小，对光全 部吸收所以呈黑色。为进一步探究此问题，请设计实验方案并写出实验步骤： 。
建议：①实验可设计3～6组；②实验时每支试管取用硝酸银溶3毫升；③实验时间控 制在30分钟以内。实验室提供烧杯、酒精灯、温度计、铜丝、溶质质量分数为 8%的硝酸银溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
加热
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