题目内容
像科学家一样做科学
﹣﹣探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上,小华不慎擦伤了皮肤,她和过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时,惊奇地发现有嘶嘶的响声,并产生大量气泡.
小华通过查阅文献获得以下信息:
信息Ⅰ:人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质,能加快过氧化氢分解反应的速率.
信息Ⅱ:胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶.
信息Ⅲ:酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子,其催化作用受温度影响.
信息Ⅳ:在没有催化剂时,60℃以下,温度对过氧化氢的分解基本没有影响.
请你在小华的探究的基础上,完成以下探究活动.
(1)胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用?
请完成下表中的实验报告(实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程)
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用,反应的化学方程式 |
(2)温度如何影响胡萝卜汁的催化作用?
药品:3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水(0℃、20℃、35℃、55℃).
仪器:15mm×150mm试管8支、250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺.
实验:如图1所示,用提供的仪器和药品,按如下步骤进行实验:
![]()
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液;
②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯内,恒定试管及反应物的湿度;
③5min以后,把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中,稍微振荡,使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合;
④将③中的试管放回原烧杯,恒温6min;
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度;
⑥按上述步骤进行实验,分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度.
每个温度下的实验重复3次,取平均值,得到如下数据:
| 实验编号 | 反应物的温度 | 混合恒温6min时,泡沫的高度(cm) |
| A | 0℃ | 1.7 |
| B | 20℃ | 3.8 |
| C | 35℃ | 6.5 |
| D | 55℃ | 2.1 |
请回答下列问题:
①为了测定实验准确性,该实验过程中还需要控制的条件有 ;
②请你在图2的直角坐标系中,绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线.(要求:需表示出横坐标和纵坐标表示的数量及范围)
③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响,你的结论是 .
2H2O2
2H2O+O2↑过氧化氢溶液的浓度,胡萝卜汁的用量
温度越高,胡萝卜对过氧化氢溶液分解的速率越快,温度能够影响胡萝卜汁等植物细胞中的过氧化氢酶的活性,但高温过氧化氢酶使丧失活性
某同学用pH试纸测得以下液体的pH,实验过程中pH试纸变成蓝色的是( )
|
| A. | 雨水pH=6 | B. | 食醋pH=3 | C. | 肥皂水pH=10 | D. | 食盐水pH=7 |
实验室可用草酸(H2C2O4)在浓硫酸的作用下分解制得一氧化碳和二氧化碳(化学方程式为:H2C2O4![]()
CO2↑+CO↑+H2O)。用县的实验装置见下图:
![]()
若分别得到一氧化碳和二氧化碳,请回答:
①装置A中,盛放浓硫酸的仪器名称是 ;
②收集一氧化碳时,打开a、b,关闭c,装置B的作用是 。由于一氧化碳有毒,多余的气体应 (填写具体处理办法);
③关闭 、打开 ,释放出二氧化碳,并通过装置 可收集到干燥的二氧化碳气体。
(2)在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢迅速分解生成氧气和水。哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率?课外活动小组结些进行了更深入的探究:
探究实验一:浓度对化学反应速率的影响
| 实验步骤 | 现 象 | 结 论 |
| 取一支试管加入3~5mL5%的过氧化氢溶液,然后加入少量二氧化锰。 | 缓慢有少量气泡冒出 |
|
| 另取一支试管加入3~5mL15%的过氧化氢溶液,然后加入少量二氧化锰。 | 迅速有大量气泡冒出 |
请你设计:
实验用品:试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液
探究实验二:温度对化学反应速率的影响
| 实验步骤 | 现 象 | 结 论 |
| 取一支试管加入3~5mL15%的过氧化氢溶液,然后把试管放入盛有冷水的烧杯中 | 缓慢有少量气泡冒出 | 温度越高,过氧化氢分解的速率越大 |
| 取一支试管加入3~5mL15%的过氧化氢溶液,然后把试管放入盛有热水的烧杯中 | 迅速有大量气泡冒出 |
实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题: 【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。
(1) 实验一中振荡3个矿泉本塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为A > B > C,其中变浑浊
的瓶内发生反应的化学方程式为 ;对比A瓶与_ (填“B”或“C”)瓶的实验现象,可证明C02能与NaOH发生反应。
(2) 实验二观察到C装置中发生的现象是_ 结论是_ (用化学方程式表示)。
【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。
(3)实验三目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响;实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和 .
【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。
(4)实验五中,反应的原理为__ (用化学方程式表示);装置一比装置二更合理,理由是 ;
根据下表提供的实验数据,完成下表:
| 硬质玻璃管 的容积 | 反应前注射器中 气体体积 | 反应后注射器中 气体体积 | 实验测得空气中氧气 的体积分数 |
| 30mL | 20mL | 12 mL |
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定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果 (填“偏小、‘偏大”或“无影响”)。