题目内容

【题目】医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌,一般用于物体表面消毒。小明同学腿部擦伤,大夫在她伤口上涂了医用过氧化氢溶液,小明看到伤口处产生了小气泡,很好奇。为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上,分解就加快了呢?

(查阅资料)

1)过氧化氢是人体代谢废物之一,人体存在过氧化氢酶,可以催化过氧化氢分解。

2)温度对化学反应的快慢有影响,人体正常体温是37℃。

(提出猜想)

猜想1:过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。

猜想2:过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。

(实验探究)

小明准备用如下图所示装置测定过氧化氢分解的快慢,实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液,量筒内装满水,并用排水法。记录2分钟收集的气体体积。

进行实验:

序号

实验步骤

实验现象

实验结论

分两次进行实验,均注入5 mL过氧化氢溶液

第一次在常温下进行

第二次将试管浸在37℃的温水中

量筒中2分钟收集到的气体体积均为5 mL

1__________

分两次进行实验,均注入5 mL过氧化氢溶液

第一次向试管中加入一小粒过氧化氢酶,然后浸在37℃的温水中

2)第二次__________

第一次,量筒中2分钟收集到的气体体积为56 mL

第二次,量筒中2分钟收集到的气体体积为5 mL

过氧化氢分解速率加快是因为过氧化氢酶的作用

3)实验①②中,有三次收集到的气体均为5 mL,若用带火星的木条去检验这5 mL气体,观察到现象是________________

4)写出过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解的化学方程式:__________________

(实验反思)

小明反思了实验过程,认为实验①得出的结论可能存在不足。于是他又查阅资料。科研工作者以10 mL30%H2O2溶液为样本,加入相同的过氧化氢酶,分别做了如下9组不同的实验,所得如下数据:

序号

因素

O2(ml)

温度

pH

浸取时间

1

35

6.4

6

43.7

2

35

6.8

8

71.6

3

35

7.2

10

38.4

4

37

6.4

6

52.3

5

37

6.8

8

97.6

6

37

7.2

10

41.2

7

39

6.4

6

47.4

8

39

6.8

8

77.4

9

39

7.2

10

37.7

5)综合分析表中数据,本实验最适宜条件为____组(填序号),影响过氧化氢酶发挥作用的因素有_________。酶对双氧水分解的催化作用受多个因素影响,不仅各个因素独立作用,而且因素之间有联合作用,有时个别因素对酶的抑制较强。

【答案】猜想1不成立(合理给分) 不加过氧化氢酶,直接将试管浸在37℃的温水中 带火星的木条没有复燃 5 温度 浸取时间 pH

【解析】

进行实验:

①分两次进行实验,均注入5 mL过氧化氢溶液,第一次在常温下进行,第二次将试管浸在37℃的温水中,实验现象为:量筒中2分钟收集到的气体体积均为5 mL,说明过氧化氢分解加快不是因为体温比瓶中的温度高,故得出的结论为:猜想1不成立;

②根据实验结论:过氧化氢分解速率加快是因为过氧化氢酶的作用,故该实验是探究了过氧化氢酶能否加快过氧化氢分解速率,根据控制变量法,除了一个加过氧化氢酶、一个不加,其它因素相同,故(2)第二次:不加过氧化氢酶,直接将试管浸在37℃的温水中;

3)实验①②中,有三次收集到的气体均为5 mL,这时收集到的氧气浓度较小,若用带火星的木条去检验这5 mL气体,观察到现象是:带火星的木条不复燃;

4)过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:

5)由表中数据可知,第52分钟内收集氧气的体积最大,为97.6mL,故本实验最适宜条件为第5组;

由表中数据可知,温度、浸取时间、pH都能影响过氧化氢酶发挥作用。

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