Question

4．實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳催化分解過氧化氫的方法制取氧氣，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．某同學(xué)從課外讀物中得知新鮮的動(dòng)物肝臟中有較多的過氧化氫酶，過氧化氫酶與無機(jī)催化劑Fe³⁺都可以催化過氧化氫分解．
現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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(xué)為比較過氧化氫酶和Fe³⁺催化效率，利用上述材料進(jìn)行探究：
【提出問題】比較過氧化氫酶和Fe³⁺對(duì)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(shí)驗(yàn)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(nèi)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(nèi)液面的上方，觀察現(xiàn)象．
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論】
（4）觀察到滴入氯化鐵溶液的試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復(fù)燃，證明猜想2正確．
【繼續(xù)探究】
（5）該同學(xué)繼續(xù)探究溫度對(duì)豬肝研磨液和FeCl₃溶液催化效率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)論是30～40℃時(shí)，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內(nèi)，溫度對(duì)FeCl₃溶液催化效率幾乎無影響），（寫一條即可）．
（6）你認(rèn)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(guān)．（填一種因素即可）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jù)對(duì)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(jù)氧氣支持燃燒的性質(zhì)解答；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析猜想解答；
（5）根據(jù)高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶變性失活解答；
（6）根據(jù)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(guān)解答．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳催化分解過氧化氫的方法制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)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(nèi)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(nèi)液面的上方，觀察現(xiàn)象．
（4）觀察到滴入氯化鐵溶液的試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復(fù)燃，證明猜想2正確．
（5）該同學(xué)繼續(xù)探究溫度對(duì)豬肝研磨液和FeCl₃溶液催化效率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)論是：30～40℃時(shí)，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內(nèi)，溫度對(duì)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(guān)．
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(nèi)產(chǎn)生的氣泡更迅速，帶火星的木條易復(fù)燃（合理即可）．
（5）乙； 30～40℃時(shí)，豬肝研磨液催化效果最佳（或40℃以內(nèi)，溫度對(duì)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(diǎn)評(píng) 對(duì)于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)采用的選擇、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中注意積累．