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（3）模拟生物体维持pH的稳定
——高考一轮复习生物学培养反应类实验专练
1.某同学欲依据教材中的探究·实践“模拟生物体维持pH的稳定”，设计实验“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”，下列有关判断不合理的是（ ）
A.本实验需要设置自来水组、缓冲液组、血浆组三组对照组
B.酸或碱加入磷酸盐缓冲液中与加入到清水相比，pH的变化减弱
C.若只用缓冲液和血浆做对照，不能充分说明血浆对酸碱物质具有缓冲作用
D.若只用清水和血浆做对照，不能充分说明血浆中有类似缓冲液中的缓冲物质
2.某同学以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A.本实验中的自变量是实验材料类型和加入HCl的量
B.三组实验结果中，明显不合理的一组是清水组
C.该实验结果说明血浆中缓冲物质的缓冲能力是有限的
D.图示结果表明缓冲液维持pH相对稳定的能力强于血浆
3.为探究家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质，某科学兴趣小组设计如下探究实验，实验步骤和预期结果如表所示。下列相关叙述不正确的是（ ）
项目 甲组 乙组
步骤1 每组取3支试管，记为1号、2号、3号
步骤2 向两组的1号、2号、3号试管中分别滴加等量的蒸馏水、缓冲液、家兔血浆
步骤3 加等量的Na2CO3溶液 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录
预期结果 1号试管中pH明显升高，2号、3号试管中pH变化不明显 1号试管中pH明显降低，2号、3号试管中pH变化不明显
A.本实验设计严格遵守了对照原则和单一变量原则
B.本实验需严格控制自变量，而无关变量保证加入的各物质等量即可
C.模拟血浆内能导致pH变化的主要物质是Na2CO3溶液、乳酸
D.通过该实验可得出家兔血浆中含有缓冲物质，与缓冲液一样有缓冲作用
4.在“模拟生物体维持pH的稳定”的探究实验中，某同学以自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液、兔血浆、肝匀浆为实验材料，分别向其中滴加0.1mol L-1的HCl和0.1mol L-1的NaOH进行探究。下列关于实验方法和结果的分析，不正确的是（ ）
A.加自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液的组别可作为实验的对照组
B.滴加HCl或NaOH之前需要记录溶液的起始pH
C.向肝匀浆中滴加一滴HCl后立即检测溶液的pH
D.兔血浆、肝匀浆中均含有缓冲物质，可维持pH相对稳定
5.下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述，正确的是（ ）
A.实验开始时无需对水、缓冲液、生物材料的pH进行检测
B.根据实验数据绘制pH变化曲线时，一般以pH为横坐标
C.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触
D.实验每组都进行了前后自身对照，不必再进行重复实验
6.关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述中，错误的是（ ）
A.滴定时要戴手套，若有酸或碱溅到皮肤和眼睛立即用水冲洗
B.每种实验材料测定完成后，须将烧杯充分洗净后再倒入等量的其他实验材料
C.据实验数据绘制pH曲线时一般以酸或碱的滴数为纵坐标，pH变化为横坐标
D.从加入酸和碱后的pH变化来看，生物材料的变化与缓冲液相似
7.在“模拟生物体维持pH的稳定”的探究实验中，某同学以自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液、兔血浆、肝匀浆为实验材料，分别向其中滴加0.1mol·L-1的HCl和0.1mol·L-1的NaOH进行探究。下列关于实验方法和结果的分析，错误的是（ ）
A.加自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液的组别可作为实验的对照组
B.滴加HCl或NaOH之前需要记录溶液的起始pH
C.向肝匀浆中滴加一滴HCl后立即检测溶液的pH
D.兔血浆、肝匀浆中均含有缓冲物质，可维持pH相对稳定
8.某实验小组在学习完内环境的稳态后，进行了“模拟生物体维持pH的稳定”的实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A.该实验的自变量是实验材料的类型和pH的变化
B.肝匀浆与缓冲液能维持pH相对稳定的原理不同
C.每组实验都进行自身前后对照，重复实验可增加实验信度
D.向肝匀浆中加入大量HCl溶液后，仍能维持pH的相对稳定
9.科研团队在“模拟生物体维持pH稳定”的实验中，比较了清水、缓冲液和生物材料（血浆）在加入NaOH后的pH。相关叙述错误的是（ ）
A.本实验中的自变量是实验材料类型和NaOH的量
B.清水中无维持pH稳定的物质存在
C.加入NaOH后，血浆的pH变化趋势与缓冲液的相似
D.图中的结果表明缓冲液维持pH稳定的能力强于血浆
10.某同学进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验，部分结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A.横坐标表示加入0.1mol/L的NaOH的滴数
B.两种生物材料均表现出一定的维持pH稳定的能力
C.据结果推测生物体可能通过缓冲物质维持pH的稳定
D.机体维持pH的相对稳定有利于酶正常发挥催化作用
11.为模拟生物体维持pH的稳定，提供以下实验材料和用具：家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。请根据提供的实验材料、用具和实验流程表，回答下列相关问题。
1号试管 2号试管 3号试管 1号试管 2号试管 3号试管
① 加入等量缓冲溶液 加入等量血浆 加入等量缓 冲溶液 加入等量浆
② 滴加一定量的 Na2CO3溶液
③ 记录结果 记录结果
预测结果
结论
（1）步骤①中向A组和B组的1号试管中分别加入__________________。
（2）步骤②中向B组3支试管中滴加____________________。
（3）预测实验结果
A组：_____________________________________。
B组：______________________________________。
（4）从以上实验结果分析，可以得出什么结论？
________________________________________________
12.血浆是人体内环境的重要成分。为验证人体内环境中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质，试设计一个实验，完成下列相关问题。
（1）实验材料和用具：
家兔的血浆（适量）蒸馏水、预先配制的缓冲液、Na2CO3，溶液、乳酸、pH试纸、滴管、量筒、试管若干支。
材料用具中模拟人体血浆内导致pH变化的物质是_______________________。
（2）实验步骤：
①设计A、B两个实验组，每组取3支试管。
②先向A组的3支试管中分别加入_____________，再依次滴入等量乳酸，测量pH并记录入表。
③向B组的3支试管中分别加入等量的蒸馏水，缓冲液、家兔血浆，再依次滴入等量________，测量pH并记录入表。
（3）结果预测；
A组：1号试管pH变化明显，pH明显降低，2，3号试管pH变化不明显。
B组：________________________。
（4）从以上两组实验结果的分析，可以得出的结论为________________________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、本实验需要设置自来水组、缓冲液组为对照组，血浆组为实验组，A错误；
B.缓冲液中的缓冲可以中和酸或碱，因此酸或碱加入到磷酸盐缓冲液中与加入到清水相比，pH的变化减弱，B正确；
C.若只用缓冲液和血浆对照，不能充分说明血浆对酸碱物质具有缓冲作用，应再加用自来水的对照试验，C正确；
D.若只用自来水和血浆作对照，不能充分说明血浆中有类似缓冲液中的缓冲物质，应再加用缓冲液的对照试验，D正确。
2.答案：D
解析：该实验比较了清水、缓冲液和血浆的pH随加入HCl量的变化而变化的情况，可知自变量是实验材料类型和加入HCl的量，A正确；清水中加入HCl后，溶液pH应下降，清水组实验结果明显不符合事实，B正确；当加入的HCl量较少时，血浆的pH能保持相对稳定，当加入的HCl过量之后，血浆的pH逐渐下降，说明血浆中缓冲物质的缓冲能力是有限的，C正确；由题图可知，缓冲液组溶液pH开始下降时加入的HCl的量小于血浆组的，说明血浆维持pH相对稳定的能力比缓冲液强，D错误。
3.答案：B
解析：实验设计应遵循对照原则和单一变量原则等，无关变量要保持相同且适宜，B错误。
4.答案：C
解析：A、该实验中加自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液的组别可作为实验的对照组，一个作为空白对照，一个作为条件对照，A正确；B、滴加HCl或NaOH之前需要记录溶液的起始pH，进而可以作为观察各个溶液pH变化的依据，B正确；C、向肝匀浆中一次滴加一滴HCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH，C错误；D、兔血浆、肝匀浆pH的变化与缓冲液中的变化趋势相近，因而可判断兔血浆、肝匀浆中均含有缓冲物质，可维持pH相对稳定，D正确。故选C。
5.答案：C
解析：A、实验开始时，需对水、缓冲液、生物材料的pH进行检测，A错误；
B.根据所测得的实验数据绘制pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，B错误；
C.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触，以确保安全，C正确；
D.实验中除了空白对照外，还有自身的前后对照，为减小实验误差，需要做重复实验，D错误。
故选C。
6.答案：C
解析：A、盐酸和氢氧化钠具有腐蚀性，会损伤实验者的皮肤，因此在实验中应注意避免直接接触，A正确；
B.每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，否则会造成实验误差，干扰实验结果，B正确；
C.绘制pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横坐标，pH变化为纵坐标，C错误；
D.结果显示生物材料中加入盐酸或氢氧化钠后变化情况与缓冲液很接近，说明生物材料更像缓冲液，D正确。
故选C。
7.答案：C
解析：A、该实验中加自来水、pH为7的磷酸盐缓冲液的组别可作为实验的对照组，一个作为空白对照，一个作为条件对照，A正确；
B.滴加HCl或NaOH之前需要记录溶液的起始pH，进而可以作为观察各个溶液pH变化的依据，B正确；
C.向肝匀浆中一次滴加一滴HCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH，C错误；
D.兔血浆、肝匀浆pH的变化与缓冲液中的变化趋势相近，因而可判断兔血浆、肝匀浆中均含有缓冲物质，可维持pH相对稳定，D正确。
故选C。
8.答案：C
解析：A、本实验的目的是研究生物组织材料维持pH稳定的机理，因此实验的自变量是溶液的种类以及向溶液中滴加酸或碱量的多少，因变量是溶液pH的变化，A错误； B、肝匀浆含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质，也叫缓冲对，如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4，其作用是使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态，与缓冲液能维持pH相对稳定的原理相同，B错误； C、每组实验都进行自身前后对照，重复实验可增加实验信度，C正确； D、缓冲物质调节pH的能力有限，向肝匀浆中加入大量HCl溶液后，肝匀浆的pH就不能保持稳定，D错误。
故选：C。
9.答案：D
解析：由题可知，该实验比较了清水、缓冲液和生物材料（血浆）在加入NaOH后pH的变化情况，故自变量之一是实验材料类型；结合题图可知，该实验中的另一自变量是NaOH的加入量，A正确。加入NaOH后，清水pH在NaOH加入量较少时即发生变化，可见清水中无维持pH稳定的物质存在，B正确。血浆和缓冲液中都含有缓冲物质，因此在加入少量的NaOH后pH都不会发生明显变化，随着NaOH加入量持续增大，血浆和缓冲液pH均有所上升，变化趋势相似，且二者对pH稳定的调节能力无显著差异，C正确，D错误。
10.答案：A
解析：A、加入0.1mol/L的NaOH的实验结果缓冲液、马铃薯匀浆pH稍微升高，而自来水pH明显升高，与上图不相同，A错误；B、蛋清稀释液和马铃薯匀浆中含有缓冲物质，均表现出一定的维持pH稳定的能力，B正确；C、据结果推测生物体可能通过缓冲物质维持pH的稳定，C正确；D、机体维持pH的稳定有利于酶正常地发挥催化作用，D正确。
11.答案：（1）等量蒸馏水；
（2）等量的乳酸；
（3）1号试管pH明显升高；2、3号试管pH变化不明显；
1号试管pH明显下降；2、3号试管pH变化不明显
（4）蒸馏水不具有缓冲作用，为对照组；人工配制的缓冲溶液具有缓冲作用；动物血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用，说明其中含有缓冲物质。
解析：本题是一个实验设计题，在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外，其他的条件必须保持相同。在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。对结果的分析一定要到位，把现象与结论一起总结出来。
12.答案：
（1）Na2CO3和乳酸
（2）等量的蒸馏水、缓冲液、家兔血浆；Na2CO3溶液
（3）1号试管pH变化明显，pH明显升高，2、3号试管pH变化不明显
（4）动物血浆可以维持pH的稳定，说明动物血浆成分中含有缓冲物质
解析：（1）根据实验的目的，在正常的人体内引发血浆pH变化的物质主要有二氧化碳和无氧呼吸产生的乳酸两种，因此本实验中以Na2CO3，乳酸两种物质进行模拟。
（2）②本实验中要使用蒸馏水作为空白对照，先向A组的3支试管中分别加入等量的蒸馏水、缓冲液、家兔血浆，再依次滴入等量乳酸，测量pH并记录入表。
③向B组的3支试管中分别加入等量的蒸馏水、缓冲液、家兔血浆，再依次滴入等量Na2CO3溶液，测量pH并记录入表。
（3）A组：1号试管（即对照组）pH变化明显，pH明显降低（加乳酸），2、3号试管（缓冲液组和血浆组）pH变化不明显。B组：结果是蒸馏水的对照组pH会发生较大的变化，即1号试管pH变化明显，pH明显升高（Na2CO3溶液），而缓冲液组和血浆组中的pH变化不大，即2、3号试管pH变化不明显。
（4）从实验现象可以看出蒸馏水对血浆pH的恒定没有维持作用；而人工配置的缓冲液与家兔血浆都有缓冲作用，可以得出的结论为动物血浆可以维持pH的稳定，说明动物血浆成分中含有缓冲物质。

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