Question

4．實驗室常用二氧化錳催化分解過氧化氫的方法制取氧氣，請寫出反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．某同學從課外讀物中得知新鮮的動物肝臟中有較多的過氧化氫酶，過氧化氫酶與無機催化劑Fe³⁺都可以催化過氧化氫分解．
現有實驗材料如下：
新鮮的含過氧化氫酶3.5%的豬肝研磨液、3.5%的FeCl₃溶液、新配制的3%的過氧化氫溶液．
量筒、滴管、試管、試管架、試管夾、小木條、火柴、酒精燈等．
某同學為比較過氧化氫酶和Fe³⁺催化效率，利用上述材料進行探究：
【提出問題】比較過氧化氫酶和Fe³⁺對過氧化氫分解的催化效率的高低．
【提出猜想】
猜想1：過氧化氫酶的催化效率比Fe³⁺高；
猜想2：Fe³⁺的催化效率比過氧化氫酶高；
【實驗步驟】
（1）取兩支潔凈的試管，分別注入2ml3%的過氧化氫溶液．
（2）分別向兩支試管內滴入等量的豬肝研磨液和氯化鐵溶液．
（3）將帶火星的小木條分別放入兩支試管內液面的上方，觀察現象．
【實驗現象與結論】
（4）觀察到滴入氯化鐵溶液的試管內產生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復燃，證明猜想2正確．
【繼續探究】
（5）該同學繼續探究溫度對豬肝研磨液和FeCl₃溶液催化效率的影響，實驗結果繪成如圖，圖中代表豬肝研磨液催化效果的曲線是乙，你能得到的實驗結論是30～40℃時，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內，溫度對FeCl₃溶液催化效率幾乎無影響），（寫一條即可）．
（6）你認為豬肝研磨液的催化效率還可能與豬肝研磨液中過氧化氫酶的濃度有關．（填一種因素即可）

Answer 1

分析 （1）根據實驗室常用二氧化錳催化分解過氧化氫的方法制取氧氣解答；
（2）根據對比新鮮的含過氧化氫酶3.5%的豬肝研磨液、3.5%的FeCl₃溶液解答．
（3）根據氧氣支持燃燒的性質解答；
（4）根據實驗現象分析猜想解答；
（5）根據高溫會破壞酶的空間結構，使酶變性失活解答；
（6）根據豬肝研磨液的催化效率還可能與豬肝研磨液中過氧化氫酶的濃度有關解答．

解答 解：
（1）實驗室常用二氧化錳催化分解過氧化氫的方法制取氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂  $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）取兩支潔凈的試管，分別注入2ml3%的過氧化氫溶液．分別向兩支試管內滴入等量的豬肝研磨液和氯化鐵溶液；
（3）氧氣支持燃燒，將帶火星的小木條分別放入兩支試管內液面的上方，觀察現象．
（4）觀察到滴入氯化鐵溶液的試管內產生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復燃，證明猜想2正確．
（5）該同學繼續探究溫度對豬肝研磨液和FeCl₃溶液催化效率的影響，實驗結果繪成如圖，圖中代表豬肝研磨液催化效果的曲線是乙；得到的實驗結論是：30～40℃時，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內，溫度對FeCl₃溶液催化效率幾乎無影響）；
（6）豬肝研磨液的催化效率還可能與豬肝研磨液中過氧化氫酶的濃度有關．
答案：
（1）2H₂O₂  $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）滴入等量的豬肝研磨液和氯化鐵溶液；
（3）帶火星的小木條（合理即可）；
（4）滴入氯化鐵溶液的試管內產生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復燃（合理即可）．
（5）乙； 30～40℃時，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內，溫度對FeCl₃溶液催化效率幾乎無影響）（合理即得分）
（6）豬肝研磨液中過氧化氫酶的濃度（合理即可）

點評 對于此類試題，需要考生注意的細節較多，如實驗的原理、實驗采用的試劑及試劑的作用、實驗采用的選擇、實驗現象等，需要考生在平時的學習過程中注意積累．