Question

已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。

实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5% FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。

(1)实验步骤：

①___________________________________________；

②___________________________________________；

③___________________________________________。

(2)实验结果预测及结论：

整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是_______________________。

由此可得出的结论______________________________________。

(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O2释放的速度最快的________，

原因是___________________________________________________。

 

Answer 1

(1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间　②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液　③观察各试管中释放气泡的快慢

(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管　酶具有催化作用和高效性

(3)加FeCl3溶液的试管　在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性

 

本题以教材实验为载体，考查实验设计能力和实验分析能力。该实验期望达到两个目的：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究；二是验证酶具有高效性，结合实验材料，可通过酶与化学催化剂的比较来实现。因此，本实验需要设置3组：H2O2溶液＋蒸馏水、H2O2溶液＋过氧化氢酶溶液、H2O2溶液＋FeCl3溶液。由于该实验属于验证性实验，实验结果是确定的，即加酶的一组中O2释放速度最快。高温使酶变性失活，故经80 ℃处理后，加有FeCl3溶液的试管中O2释放速度最快。