21.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%牛过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管。
(1)实验步骤:
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支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和牛过氧化氢酶溶液;
③观察各管中释放气泡的快慢。
(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释放速度最快的是______________,原因是_____________________。
在线课程答案:(2)加酶溶液的试管、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
解析:(1)要验证过氧化氢酶具有催化作用,需将有无过氧化氢酶设置为单一变量进行对照实验。而验证过氧化氢酶具有高效性,则需要将催化剂的种类(即:催化剂为过氧化氢酶或Fe3+)设置为单一变量进行对照实验。(2)与Fe3+相比,酶的催化具有高效性,所以不同处理的试管中释放O2的速率从快到慢依次是:加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。(3)在80 ℃的高温环境中,酶因失活而失去催化作用,故加FeCl3溶液的试管O2释放速率最快。而另两支试管O2释放速率无明显差异。