Question

某兴趣小组成员发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢不同条件下分解的实验，请回答有关的问题：

（1）实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有________________，Fe³⁺是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。

（2）材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等。新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液：体积分数为3%的过氧化氢溶液；质里分数为3.5%的FeCl₃溶液；蒸馏水。

（3）方法步骤：

（4）观察实验现象，实验的因变量是_______________，应以_______________作为观测指标。

（5）结果预测：

①1号试管和2号试管相比，1号有微量气泡产生，2号试管有_______________产生。这一现象说明_______________，其作用原理是_______________。

②3号试管和4号试管相比，_________号试管产生的气体量大。这一结果的对比说明____________，其根本原因是_______________。

（6）将制备好的土豆研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，而冷藏后不影响实验效果，原因是______________________________。

Answer

过氧化氢酶 过氧化氢分解速率 产生气泡的数量和速度（或产生气泡的多少） 少量气泡 加热能促进过氧化氢分解 加热使过氧化氢分子获得能量，从常态转变成容易分解的活跃状态 4 酶具有高效性 （与无机催化剂相比）酶降低活化能的作用更显著 (过氧化氢酶属于蛋白质)高温导致蛋白质变性，冷藏时蛋白质活性减弱

【解析】试题分析：此题涉及的实验原理是2H2O22H2O＋O2↑，在此基础上综合分析影响双氧水分解的各种因素：1号试管作为对照，只在试管中加入2mL 3％的H2O2溶液，结果没有任何现象发生；2号试管内加入2mL 3％的H2O2溶液后水浴加热，结果有极其少量气泡产生；3号试管内加入加入2mL 3％的H2O2溶液和含有Fe3+的氯化铁，结果是产生了少量的气泡；4号试管内加入加入2mL 3％的H2O2溶液和土豆研磨液，结果产生气泡速度最快，单位时间内产生气泡最多。由此说明土豆中含有催化H2O2分解的酶，其催化效率远高于无机催化剂。

（1）本实验的原理是利用土豆中含有过氧化氢酶和无机催化剂都能催化过氧化氢的分解，只是二者催化效率不同，前者具有高效性。

（4）本实验的自变量是反应条件，因变量是过氧化氢的分解速率，测量指标是观察单位时间产生的气泡数量或者气泡产生速率。

（5）结合前面的分析，1号试管和2号试管相比，1号有微量气泡产生，2号试管有少量气泡产生，说明加热能促进过氧化氢分解，因为加热能使过氧化氢分子获得能量，从常态转变成容易分解的活跃状态。3号试管和4号试管相比，4号试管产生的气泡多。这一结果的对比说明酶具有高效性，根本原因在于酶降低反应物的活化能的作用更显著。

（6）由于酶在低温环境中，其分子结构不会被破坏，随温度升高酶的适宜温度时，酶活性增强；而酶在高温下，分子结构被破坏且不能随温度的降低而恢复，即高温导致蛋白质变性，冷藏时酶蛋白质只是活性减弱。

【点睛】此题的实验情景与课本实验基本相同，只是把肝脏研磨液换成了土豆研磨液。这种来源于课本的实验目的是提醒学生们应注意和重视的实验操作、分析以及结果和结论的得出。