二上2-2水溶液(判斷原先袋內的蛋白質溶液濃度與水分子移動問題)

選擇水分子能通過，但蛋白質不能通過的膜為材料，做成四個大小相同的袋子，分別裝入濃度相同的蛋白質溶液，使其總重皆為20公克。將此四個袋子分別浸泡在濃度為10％、20％、30％及40％的蛋白質溶液中，經一段時間後，取出袋子並測量袋子和其內容物的總重，結果如表所示。判斷原先袋內的蛋白質溶液濃度，最可能是在下列何種範圍？

(A)10％到20％
(B)20％到30％
(C)30％到40％
(D)40％以上　【100(北)聯測】

[解析]

選擇水分子能通過，但蛋白質不能通過的膜為材料，故此題以水分子的移動方向為重量變化的主因。

蛋白質溶液濃度高表示水少，蛋白質多。

水分子會由低濃度區域(蛋白質少，水多)往高濃度區域(蛋白質多，水少)移動，進而讓袋子的重量增加(水變多)或減少(水變少)，由表可知袋子浸泡在10％以及20％濃度的蛋白質溶液中，袋子重量增加，故袋子內原先的蛋白質濃度應大於20％；而袋子浸泡在30％以及40％濃度的蛋白質溶液中，袋子重量減少，故袋子內原先的蛋白質濃度應小於30％，可推論得知袋子內原先的蛋白質濃度介於20％～30％，故選(B)

[表格解釋]

浸泡的蛋白質 溶液濃度	浸泡後 的總重	原來袋中濃度	原來袋中濃度
10％	28公克(接收對方低濃度溶液的水分)	比10%(0.1)高	大於10%(0.1)
20％	23公克(接收對方低濃度溶液的水分)	比20%(0.2)高	大於20%(0.2)
30％	18公克(放出本身低濃度溶液的水分)	比30%(0.3)低	大於30%(0.3)
40％	13公克(放出本身低濃度溶液的水分)	比40%(0.4)低	大於40%(0.4)

另擴散現象是溶質由濃度高往濃度低移動，而水分子移動是由濃度低往濃度高移動。