题目
处于恒温条件下的一封闭容器中有二杯液体,A杯为纯水,B杯为蔗糖水溶液。放置足够长时间后则发现( )。A. A杯水减少,B杯水满后不再变化B. B杯水减少,A杯水满后不再变化C. A杯变成空杯,B杯水满后溢出D. B杯水干并有蔗糖晶体,A杯水满后溢出
处于恒温条件下的一封闭容器中有二杯液体,A杯为纯水,B杯为蔗糖水溶液。放置足够长时间后则发现( )。
A. A杯水减少,B杯水满后不再变化
B. B杯水减少,A杯水满后不再变化
C. A杯变成空杯,B杯水满后溢出
D. B杯水干并有蔗糖晶体,A杯水满后溢出
题目解答
答案
C. A杯变成空杯,B杯水满后溢出
解析
本题考查渗透作用的基本原理及其在封闭系统中的应用。关键点在于理解半透膜的存在导致水分从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到系统达到平衡或受容器容量限制。需注意:
- 纯水(A杯)浓度最低,蔗糖溶液(B杯)浓度较高;
- 水分单向流动:水分子通过半透膜从A杯进入B杯,蔗糖无法反向扩散;
- 封闭容器的容量限制:当B杯水量达到容器顶部时,进一步的水转移会导致溢出。
渗透作用的动态过程
- 初始状态:A杯为纯水(浓度最低),B杯为蔗糖溶液(浓度较高)。
- 水分扩散:在半透膜作用下,水分子从A杯(低浓度)扩散到B杯(高浓度),导致A杯水量减少,B杯水量增加。
- 平衡条件:若无容器容量限制,最终两杯浓度相等。但本题中,B杯水量增加至容器顶部后无法继续容纳更多水,此时水分转移被迫停止。
- 终态:A杯因持续失水最终变空,B杯水量达到容器容量并溢出。
选项分析
- 选项C正确:A杯水全部转移至B杯,B杯满后溢出,符合渗透作用与容器容量限制的共同作用。
- 选项D错误:B杯溶质(蔗糖)无法通过半透膜,不会干涸形成晶体。