二氧化碳是光合作用的原料,當(dāng)二氧化碳濃度太低時,植物的光合作用速率會減低甚至停止。如圖甲是自然狀態(tài)下大棚內(nèi)二氧化碳濃度隨時間變化的曲線圖,日出后隨著光照的增強(qiáng)二氧化碳濃度不斷降低。圖乙為一天中光照強(qiáng)度隨時間的變化曲線。為提高棚內(nèi)蔬菜瓜果的產(chǎn)量,人們常常向大棚內(nèi)補(bǔ)充二氧化碳,以增強(qiáng)光合作用的強(qiáng)度。
(1)結(jié)合圖甲、圖乙,分析從日出(6:20)到11:00大棚內(nèi)二氧化碳濃度變化的原因
從日出(6:20)到11:00時,光照強(qiáng)度增大,植物的光合作用增強(qiáng),會吸收大量的二氧化碳,因此大棚內(nèi)二氧化碳濃度減低
從日出(6:20)到11:00時,光照強(qiáng)度增大,植物的光合作用增強(qiáng),會吸收大量的二氧化碳,因此大棚內(nèi)二氧化碳濃度減低
。
(2)圖丙是一種“二氧化碳發(fā)生器”的裝置圖,在反應(yīng)倉內(nèi)放入原料碳酸氫銨(NH
4HCO
3),啟動加熱裝置后發(fā)生化學(xué)反應(yīng):NH
4HCO
3NH
3↑+CO
2↑+H
2O。反應(yīng)生成的混合氣體進(jìn)入水箱,其中氨氣(NH
3)溶于水并留在水箱中,二氧化碳經(jīng)出氣管由排氣裝置排放到大棚的空氣中,為棚內(nèi)蔬菜提供光合作用所需的原料。結(jié)合下表中氨氣與二氧化碳在水中的溶解度,解釋氨氣留在水箱中而二氧化碳逸出的原因
相同溫度下,氨氣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二氧化碳的溶解度
相同溫度下,氨氣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二氧化碳的溶解度
。
(克)/溫度 物質(zhì)/溶解度 |
0℃ |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
NH3 |
89.9 |
68.3 |
52.9 |
40.9 |
31.6 |
CO2 |
0.33 |
0.23 |
0.17 |
0.13 |
0.1 |
(3)大棚內(nèi)裝有二氧化碳濃度及光感雙控裝置,當(dāng)棚內(nèi)二氧化碳濃度值低于0.1%時加熱裝置自動啟動,分解NH
4HCO
3產(chǎn)生CO
2,使大棚內(nèi)CO
2%維持在0.1%~0.12%;日落時光照減弱,加熱裝置自動關(guān)閉,停止產(chǎn)生CO
2。已知該二氧化碳發(fā)生器中碳酸氫銨的分解速率為1千克/小時,請結(jié)合圖甲計算該二氧化碳發(fā)生器一天中產(chǎn)生CO
2的質(zhì)量。(結(jié)果保留一位小數(shù))