Question

某实验小组用如图所示的装置进行与酶有关的实验，将两支装有等量H₂O₂溶液的试管密封于装置甲、乙内，其中甲的滴管内有少量的肝脏研磨液，乙的滴管内有等量的 FeCl₃溶液。请回答下列相关问题：

（1）H₂O₂酶和Fe³⁺都能催化H₂O₂水解，其作用机理都是________________________。

（2）该实验的自变量是____________，因变量是____________。分析实验装置可知，该实验的目的是探究酶的催化作用具有________的特点。曲线图是向甲装置的试管中滴入肝脏研磨液后，移液管液面高度随时间的变化曲线图。请在图中绘出向乙装置的试管中加入等量的FeCl₃溶液后，移液管液面高度随时间的变化曲线____________。

（3）___________(填“能”或“不能”)利用上述装置和试剂来探究过氧化氢酶的最适温度，原因是___________________________________。

Answer

降低化学反应的活化能 催化剂的种类 单位时间内H2O2产生气泡的数量（或H2O2产生气泡的速率；或移液管液面高度） 高效性 不能 温度升高会引起H2O2分解，从而影响实验结果

【解析】

该实验题的自变量为催化剂的种类，因变量为漏斗中液面的上升高度。实验的原理为H2O2被催化剂催化分解，产生气泡使瓶中的压强增大，使瓶中的液体进入移液管中，让移液管的液面升高。移液管中液面升高的距离代表了H2O2产生气泡的多少，即H2O2的分解量。

（1）H2O2酶和Fe3+都能催化H2O2水解，作为催化剂的作用机理是降低反应的活化能；

（2）由图示可见，两组实验的不同之处在于滴管中催化剂的种类，因变量反应在液面上升的距离，即H2O2产生气泡的速率（单位时间内H2O2产生气泡的数量）；根据对比的催化剂的种类可以发现，H2O2酶和Fe3+这种无机催化剂相比较，体现酶具有高效性的特点；Fe3+作为无机催化剂，催化效率没有酶高，因此酶促反应速率较低，但酶促反应的平衡点不会被改变，最终生成的气泡量相同，因此液面高度相同，只是到达最高点的时间较晚，曲线图下图所示：

。

（3）若探究过氧化氢酶的最适温度，需要对酶和底物进行不同温度下的保温处理，而过氧化氢受热易分解，容易对该实验结果造成影响。