在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液,将杨树叶片迅速封入其中,装置如图所示。摇动容器,使容器内空气中的CO2和溶液中的CO2达到动态平衡,在保持温度不变的条件下,进行如下实验,试根据实验回答下列问题:

(1)光照几分钟后,容器内溶液的pH_________(填“增大”或“减小”),其原因是_______________________________________________。
(2)随着光照时间的延长,溶液pH的变化速度趋于变________(填“快”或“慢”),其原因是_________________________________________________。
(3)若将装置置于暗室中,一段时间后,溶液的pH________(填“增大”或“减小”),其原因是__________________________________________。
(4)该装置可以用来研究植物的________和________。
在线课程(1)增大 植物光合作用消耗二氧化碳,引起溶液中碳酸氢根离子减少,使得氢离子浓度降低,溶液pH增大 (2)慢 随光照时间的延长,光合作用使溶液中的碳酸氢根离子大量消耗,导致碳酸氢根离子转化为二氧化碳的量减少,氢离子浓度降低的速度减慢,溶液pH的变化速度转慢 (3)减小 在暗室中叶片进行呼吸作用,释放二氧化碳,容器中二氧化碳浓度增加,使溶液中碳酸增加,pH减小 (4)光合作用 呼吸作用
解析:
植物光合作用消耗二氧化碳而呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳的变化将影响碳酸氢钠溶液pH的变化。容器中二氧化碳浓度增加,pH减小,二氧化碳减少则引起溶液中的碳酸氢根离子减少,使得氢离子浓度降低,溶液pH增大。随着光照时间的延长,光合作用使溶液中的碳酸氢根离子大量消耗,导致碳酸氢根离子转化为二氧化碳的量减少,氢离子浓度降低速度减慢,溶液pH的变化速度转慢。该装置可以用来研究植物的光合作用和呼吸作用。