Question

【題目】同無機催化劑相比酶的催化作用具有高效性。過氧化氫酶和Fe3+都可以催化過氧化氫分解成水和氧氣。一滴質量分數為3．5%的氯化鐵溶液中的Fe3+數是一滴質量分數為20%的肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數的25萬倍。請根據所給的材料用具，完成證明酶的催化作用具有高效性的實驗。

材料用具：新鮮的質量分數為20%的肝臟研磨液，質量分數為3．5%的氯化鐵溶液，體積分數為3%的過氧化氫溶液。量筒，試管，滴管，試管架，衛生香，火柴。

（1）方法步驟：

①取兩支潔凈的試管，編號1（實驗組）、2（對照組），各注入2mL過氧化氫溶液。

②_______________________________________________。

③堵住試管門口，輕輕地振蕩這兩試管，使試管內的物質混合均勻。

④觀察并記錄哪支試管產生的_____________多。

⑤將點燃無火焰的衛生香分別放入1、2號試管內液面上方。觀察并記錄哪支試管中____________。

（2）預期結果：________________________。

（3）實驗結論：________________________。

Answer 1

【答案】向1號試管內滴入2滴肝臟研磨液，向2號試管內滴入2滴氯化鐵溶液 氣泡 衛生香燃燒猛烈 1號試管氣泡多，衛生香燃燒猛烈 酶的催化作用具有高效性

【解析】

根據題意可知，該實驗的目的是：證明酶的催化作用具有高效性。酶的高效性是與無機催化劑相比，能夠顯著降低反應所需的活化能。那么該實驗的自變量是催化劑的種類不同，因變量是單位時間內氣泡的產生數量，或者用衛生香燃燒的劇烈程度表示。其他的均為無關變量，無關變量要保持相同且適宜，如底物的量、酶的用量和反應的溫度等。實驗設計要遵循等量原則和單一變量原則。

（1）根據以上分析可知，該實驗的自變量是催化劑的種類不同，因變量是單位時間內氣泡的產生數量，或者用衛生香燃燒的劇烈程度表示，無關變量保持相同且適宜。則實驗步驟補充如下：

①取兩支潔凈的試管，編號1（實驗組）、2（對照組），各注入2mL過氧化氫溶液。

②向1號試管內滴入2 滴肝臟研磨液，向 2 號試管內滴入2 滴氯化鐵溶液。

③堵住試管門口，輕輕地振蕩這兩試管，使試管內的物質混合均勻。

④觀察并記錄哪支試管產生的氣泡數量多。

⑤將點燃無火焰的衛生香分別放入1、2號試管內液面上方。觀察并記錄哪支試管中衛生香燃燒猛烈。

（2）1號試管中產生的氣泡數量多于2號試管，且1號試管的衛生香比2號試管中的衛生香燃燒猛烈。

（3）說明過氧化氫酶比 Fe 3+ 催化效率高，過氧化氫酶具有高效性。