Question

已知2H₂O₂===2H₂O＋O₂↑，可以通过观察反应过程中O₂的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H₂O₂分解反应的速率。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%的过氧化氢酶溶液，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的释放速率从快到慢依次是：__________________________________________。由此可得出的结论是________________________________。

(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O₂释放的速率最快的是________。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)加过氧化氢酶溶液的试管、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

 

(1)酶的高效性是指与无机催化剂相比而言，所以该实验应分为三步：第一步，取三支试管，各加入等量的过氧化氢溶液，置于37 ℃恒温水浴锅中。第二步，向三支试管中分别加入3.5%的FeCl₃溶液、等量的0.01%的过氧化氢酶溶液、等量的蒸馏水，最后观察气泡的释放速率。

(2)三支试管中氧气的释放速率由快到慢依次为加过氧化氢酶溶液的试管、加FeCl₃溶液的试管、加蒸馏水的试管，所以酶的催化效率最高。

(3)若将37 ℃的恒温水浴改为80 ℃后，过氧化氢酶因高温变性失活，而FeCl₃催化活性受热增强，所以加FeCl₃溶液的试管内氧气释放速率最快。