Question

21．已知2H₂O₂===2H₂O＋O₂↑，可以通過(guò)觀察反應(yīng)過(guò)程中O₂的生成速率(即氣泡從溶液中釋放的速率)來(lái)判斷H₂O₂分解反應(yīng)的速率。請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫(xiě)出預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的H₂O₂溶液、蒸餾水、3.5%FeCl₃溶液、0.01%牛過(guò)氧化氫酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①取3支試管，各加入等量且適量的H₂O₂溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間；

②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和牛過(guò)氧化氫酶溶液；

③觀察各管中釋放氣泡的快慢。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不同處理的試管中O₂的釋放速率從快到慢依次是：__________。由此可得出的結(jié)論是______________________。

(3)如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80 ℃，重做上述實(shí)驗(yàn)，O₂釋放速度最快的是______________，原因是_____________________。

Answer 1

答案：(2)加酶溶液的試管、加FeCl₃溶液的試管、加蒸餾水的試管　酶具有催化作用和高效性

(3)加FeCl₃溶液的試管　在此溫度下，F(xiàn)eCl₃催化作用加快，而過(guò)氧化氫酶因高溫變性而失去了活性

解析：(1)要驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用，需將有無(wú)過(guò)氧化氫酶設(shè)置為單一變量進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。而驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有高效性，則需要將催化劑的種類(即：催化劑為過(guò)氧化氫酶或Fe^3＋)設(shè)置為單一變量進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)與Fe^3＋相比，酶的催化具有高效性，所以不同處理的試管中釋放O₂的速率從快到慢依次是：加酶溶液的試管、加FeCl₃溶液的試管、加蒸餾水的試管。(3)在80 ℃的高溫環(huán)境中，酶因失活而失去催化作用，故加FeCl₃溶液的試管O₂釋放速率最快。而另兩支試管O₂釋放速率無(wú)明顯差異。