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微专题3深度分析渗透作用装置图[找规律]1.溶质不能通过半透膜的渗透装置分析2.溶质能通过半透膜的渗透装置分析(1)S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液浓度大于S2溶液浓度(2)S1和S2是两种不同的溶质，且只有水和S1能透过半透膜①若S1的物质的量浓度大于S2的，则出现的现象是S1液面先升高，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，S2液面逐渐升高，最终高于S1。②若S1的物质的量浓度小于S2的，则出现的现象是S1液面始终低于S2液面。3.渗透装置的变式分析图1为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水分子通过(图中浓度为质量分数)(1)往稳定后的图1U型管的左侧加入少量蔗糖酶：未加酶时：由于10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液较多，右侧液面升高。加蔗糖酶后：蔗糖被水解为两分子单糖(葡萄糖和果糖)，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终大于右侧。(2)若把稳定后的图1U型管右侧液面高出的部分吸走，则右侧液面继续升高并达到新的平衡，但抽取次数与液面高低之间呈负相关。(3)若把图1所示装置放在失重环境中，则右侧液面会升高，但是稳定时两侧物质的量浓度相等，因为没有重力的作用。如果此时把右侧高出的液面吸走，则右侧液面不再升高。(4)如果把图1装置改为图2装置，容器是密闭的，中间是可以移动的半透膜，则分析方法与图1类似，水分子向右移动的多，半透膜向左移动。[对点小练]1.(2020·吉林长春统考)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是()A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等解析如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水主要向乙一侧扩散，则液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，故C正确、D错误。答案D2.(2020·广东惠州调研)如图1为渗透装置示意图，漏斗内装有蔗糖溶液，开始时倒置漏斗内外液面齐平，其中蔗糖不能透过半透膜，而葡萄糖、果糖可以透过半透膜。请回答下列相关问题：图1(1)甲～丁四幅图像中能正确表示漏斗内液面上升速率变化的是________；当倒置漏斗内液面停止上升时，水分子________(填“能”或“不能”)通过半透膜。(2)若半透膜的面积缩小一半，则最终液柱上升的高度________；每次当倒置漏斗内液面停止上升时，快速将高出的液柱抽出，那么抽取次数与液柱高低之间呈________(填“正”或“负”)相关。(3)若刚开始，图2装置漏斗内外液面齐平，该装置内液柱的变化过程是_____________________________________________________________。图2(4)若向图1中已达到平衡的漏斗中加入少量蔗糖酶(不考虑蔗糖酶对浓度的影响)，则漏斗内的液柱变化情况是_________________________________________。解析(1)蔗糖分子不能透过半透膜，故漏斗内蔗糖溶液浓度高于烧杯中清水，由于存在浓度差，漏斗内渗透吸水，液面上升。刚开始半透膜两侧溶液浓度差较大，水分子通过半透膜进漏斗的速率大于出漏斗的速率，液面高度逐渐上升；随着液面的升高，液柱抑制水分子渗入的作用力逐渐增大，水分子通过半透膜进漏斗的速率逐渐减小，曲线的斜率逐渐减小；当液柱抑制水分子渗入的作用力与浓度差促进水分子渗入的作用力达到平衡时，水分子通过半透膜进漏斗的速率等于出漏斗的速率，液面高度不再上升，故丙图曲线正确。(2)漏斗内液面的高低取决于半透膜两侧的浓度差，浓度差越大，液柱上升的高度就越大，由于液柱的高低只与半透膜两侧的浓度差有关，所以无论半透膜的面积怎么改变，最终液柱上升的高度都不变。每次到达动态平衡时将漏斗中高出的液柱(包括水分子和蔗糖分子)抽出，系统渗透平衡被打破，重新达到平衡时，漏斗内的溶液浓度降低，半透膜两侧的浓度差降低，故每次将高出的液柱抽出后，系统重新达到动态平衡时，液柱上升的高度都比上一次低，所以抽取次数与液柱高低之间呈负相关。(3)开始时由于半透膜两侧存在浓度差，水分子进入漏斗内，液柱上升；同时葡萄糖分子透过半透膜进入烧杯，一段时间后，半透膜两侧溶液的浓度差逐渐减小，液柱下降，最终漏斗内外液面齐平。故该装置内液柱的变化过程是先上升后下降，最终内外液面齐平。(4)向图1中已达到平衡的漏斗中加入蔗糖酶后蔗糖酶将蔗糖水解为葡萄糖和果糖，漏斗内溶液浓度增大，原平衡被打破，水分子进入漏斗中，液柱上升；与此同时，葡萄糖和果糖透过半透膜，使半透膜两侧溶液浓度差逐渐减小，液柱下降；最终漏斗内外液面齐平。故该装置内液柱的变化过程是先上升后下降，最终内外液面齐平。答案(1)丙能(2)不变负(3)先上升后下降，最终内外液面齐平(4)先上升后下降，最终内外液面齐平