Question

【题目】某研究小组对H2O2分解的各种催化剂的催化效果进行定量对比探究。小组人员选用海藻酸钠（海藻酸钠是一种天然高分子物质，在本实验中性质稳定）作为催化剂支架，制备负载不同催化剂的海藻酸钠微球，利用数字化手持技术展开探究。

【实验过程】 取负载各种催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入4个锥形瓶中，连接压力传感器（如图1所示）。用注射器分别向每个锥形瓶中注入20 mL浓度为5% H2O2溶液，溶液全部注入瞬间立即采集200 s内压强数据，最后用软件绘制实验图形如图2所示（肝脏研磨液富含过氧化氢酶，酶主要成分为蛋白质）。

【实验分析】

⑴ 写出b瓶中反应的化学方程式____。上述四种中催化效果最差的物质是___。

⑵ a、b、c瓶中的海藻酸钠微球都浮了起来，主要原因是_______。

⑶ a 、b瓶在60秒左右时压强突然恢复到常压，最可能原因是_____。

⑷ 前50秒内，b、c、d瓶中反应速率越来越快，可能原因是_____,实验中发现a瓶中催化剂的性能随反应进行越来越弱，可能原因是：__________。

⑸ 若实验中过氧化氢溶液完全反应，则本实验理论上每瓶能得到氧气的质量为多少__________？（5%的过氧化氢溶液密度约为1g/mL，最终结果精确到小数点后两位）

Answer 1

【答案】 2H2O2 2H2O+ O2↑ Fe2O3 产生的大量气体附着在小球表面，浮力变大。 瓶内压强太大导致冲塞（或注射器活塞飞出） 反应放热 温度升高部分蛋白质失去生理活性（酶的活性降低） 0.47g。

【解析】根据所学知识和题中信息知，探究H2O2分解的各种催化剂的催化效果。【实验过程】取负载各种催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入4个锥形瓶中，用注射器分别向每个锥形瓶中注入20 mL浓度为5% H2O2溶液。【实验分析】⑴ b瓶中反应的化学方程式是2H2O2 2H2O+ O2↑。催化效果最差的物质是Fe2O3。⑵ a、b、c瓶中的海藻酸钠微球都浮了起来，主要原因是产生的大量气体附着在小球表面，浮力变大。⑶ a 、b瓶在60秒左右时压强突然恢复到常压，最可能原因是瓶内压强太大导致冲塞（或注射器活塞飞出）。⑷ 前50秒内，b、c、d瓶中反应速率越来越快，可能原因是反应放热，升高温度加快了反应速率。实验中发现a瓶中催化剂的性能随反应进行越来越弱，可能原因是：温度升高部分蛋白质失去生理活性（酶的活性降低），酶的活性随温度升高而降低。

⑸解∶设每瓶能得到氧气的质量为x

2H2O2 2H2O+ O2↑

68 32

20mL×1g/mL×5% x

＝ ,x＝0.47g。

点睛∶影响物质反应速度的因素是催化剂和温度。