Question

15．某同学设计了一组实验装置如下图所示，用于比较过氧化氢酶和Fe³⁺的催化效率，据此回答下列问题．
（1）本实验的主要目的是探索酶的高效性（过氧化氢酶和Fe³⁺催化效率的高低）．
（2）实验步骤：
①制备新鲜动物肝脏的研磨液；
②将滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，贴在反应室上侧的内壁；
③向反应小室内加入10mL3%的H₂O₂溶液；
④将反应小室旋转180度，变成图B所示状态；
⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5分钟；
⑥另取相同装置，将滤纸片换为相同数量和大小浸过FeCl₃溶液的滤纸片，重复以上步骤．
（3）若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是H₂O₂溶液放置时间过长．
（4）酶的催化效率高于Fe³⁺的原因是酶比无机催化剂更能降低化学反应的活化能．

Answer 1

分析 由题意可知，该实验的自变量是酶种类（氧化氢酶和Fe³⁺）不同，因变量是氧气释放量，因此该生涯按的目的是研究酶的高效性（过氧化氢酶和Fe³⁺催化效率的高低），实验原理是在相同时间内比较不同酶的催化氧气的释放量多；实验的自变量是酶的种类，按照实验设计的单一变量原则和对照原则对实验变量进行控制．

解答 解：（1）由题意可知，该实验的自变量是圆形滤纸片上酶的种类（氧化氢酶和Fe³⁺），故该实验的目的是研究酶的高效性（过氧化氢酶和Fe³⁺催化效率的高低．
（2））③据分析应当向反应小室内加入10mL 3%的H₂O₂溶液作为反应底物．
⑥作为对比另取相同装置，将滤纸片换为相同数量和大小浸过FeCl₃溶液的滤纸片，改变催化物质．
（3）若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，滤纸片属于无关变量，H₂O₂溶液放置时间过长，H₂O₂已分解．
（4）酶的催化效率高于Fe³⁺的原因是酶比无机催化剂更能降低化学反应的活化能．
故答案应为：
（1）酶的高效性（过氧化氢酶和Fe³⁺催化效率的高低）
（2）③向反应小室内加入10mL 3%的H₂O₂溶液
⑥相同数量和大小浸过FeCl₃溶液的滤纸片
（3）H₂O₂溶液放置时间过长
（4）酶比无机催化剂更能降低化学反应的活化能

点评 本题的知识点是酶种类对酶促反应的影响，根据对照试验的原则和分析具体回答．