Question

【題目】某實驗小組用如圖所示的裝置進行與酶有關的實驗，將兩支裝有等量H2O2溶液的試管密封于裝置甲、乙內，其中甲的滴管內有少量的肝臟研磨液，乙的滴管內有等量的 FeCl3溶液。請回答下列相關問題：

（1）H2O2酶和Fe3+都能催化H2O2水解，其作用機理都是________________________。

（2）該實驗的自變量是____________，因變量是____________。分析實驗裝置可知，該實驗的目的是探究酶的催化作用具有________的特點。曲線圖是向甲裝置的試管中滴入肝臟研磨液后，移液管液面高度隨時間的變化曲線圖。請在圖中繪出向乙裝置的試管中加入等量的FeCl3溶液后，移液管液面高度隨時間的變化曲線____________。

（3）___________(填“能”或“不能”)利用上述裝置和試劑來探究過氧化氫酶的最適溫度，原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】降低化學反應的活化能 催化劑的種類 單位時間內H2O2產生氣泡的數量（或H2O2產生氣泡的速率；或移液管液面高度） 高效性 不能 溫度升高會引起H2O2分解，從而影響實驗結果

【解析】

該實驗題的自變量為催化劑的種類，因變量為漏斗中液面的上升高度。實驗的原理為H2O2被催化劑催化分解，產生氣泡使瓶中的壓強增大，使瓶中的液體進入移液管中，讓移液管的液面升高。移液管中液面升高的距離代表了H2O2產生氣泡的多少，即H2O2的分解量。

（1）H2O2酶和Fe3+都能催化H2O2水解，作為催化劑的作用機理是降低反應的活化能；

（2）由圖示可見，兩組實驗的不同之處在于滴管中催化劑的種類，因變量反應在液面上升的距離，即H2O2產生氣泡的速率（單位時間內H2O2產生氣泡的數量）；根據對比的催化劑的種類可以發現，H2O2酶和Fe3+這種無機催化劑相比較，體現酶具有高效性的特點；Fe3+作為無機催化劑，催化效率沒有酶高，因此酶促反應速率較低，但酶促反應的平衡點不會被改變，最終生成的氣泡量相同，因此液面高度相同，只是到達最高點的時間較晚，曲線圖下圖所示：

。

（3）若探究過氧化氫酶的最適溫度，需要對酶和底物進行不同溫度下的保溫處理，而過氧化氫受熱易分解，容易對該實驗結果造成影響。