（1）比较过氧化氢在不同条件下的分解（含解析）——高考一轮复习生物学培养反应类实验专练

（1）比较过氧化氢在不同条件下的分解
——高考一轮复习生物学培养反应类实验专练
1.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，下列叙述正确的是（ ）
A.可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3，溶液
B.过氧化氢酶属于胞外酶，研磨实验材料会破坏酶的结构
C.酶具有高效性，是因为研磨液中酶的数量多于Fe3+的数量
D.本实验中加热也能使反应速率加快，但并未降低此反应所需的活化能
2.下列有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述，错误的是（ ）
A.加热、FeCl3、酶加快反应速率的原理相同
B.该实验的自变量是温度、催化剂的种类
C.过氧化氢溶液的体积、试管的洁净程度为无关变量
D.与3号试管相比，4号试管中过氧化氢分解得更快，证明酶具有高效性
3.取五支试管，各加入2mL的浓度为0.5mol/L的过氧化氢溶液，然后按下表要求分别加入试剂或材料。根据上述实验，下列说法正确的是（ ）
试管号 1 2 3 4 5
过氧化氢 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL
试剂或材料 1mL唾液 锈铁钉 生土豆块 熟土豆块 生土豆块和稀盐酸
实验现象 无气泡 少量气泡 大量气泡 几乎无气泡 少量气泡
A.用2号和3号对比，可以说明酶具有高效性
B.用3号和4号对比，可以说明酶具有催化作用
C.用1号和4号对比，可以说明酶具有专一性
D.用3号和5号对比，可以说明酶的催化效率受pH和温度影响
4.如图表示过氧化氢在不同条件下的分解实验。有关分析错误的是（ ）
A.1、2号试管相比，2号试管中分解加快的原因是加热给分子提供了能量
B.1、3号试管结果说明FeCl3可以加快过氧化氢的分解
C.1、3、4号试管结果说明过氧化氢酶的催化效率更高
D.若将4号试管的温度条件换成90℃，则过氧化氢的分解速度加快
5.某小组同学为比较H2O2在不同条件下的分解情况，设计如表实验，实验在常温下进行。下列说法正确的是（ ）
组别 质量分数为20%的H2O2溶液 实验处理 现象（试管口放置带火星的卫生香）
1 2mL 不处理 气泡很少，复燃不明显
2 2mL 加入FeCl3溶液 气泡较多，复燃
3 2mL 加入新鲜猪肝匀浆 大量气泡，复燃剧烈
4 2mL a b
A.1、3组对照可验证酶的专一性，2、3组对照可验证酶的高效性
B.若a处为加入pH5.0的缓冲液处理过的猪肝匀浆，可探究影响酶活性的最适pH
C.本实验的检测指标为单位时间内产生气泡的多少和带火星的卫生香复燃程度
D.新鲜猪肝匀浆中的过氧化氢酶活性较高，可以为H2O2分解提供较多能量
6.有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述，正确的是（ ）
A.该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，1号试管常温处理是为了排除无关变量的干扰
B.与3号试管相比，4号试管中过氧化氢分解得更快，是因为酶的浓度高于质量分数为3.5%的FeCl3溶液浓度
C.加热降低了化学反应的活化能
D.4号试管产生的气泡明显比2号试管多，说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
7.如表为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容，以下叙述错误的是（ ）
试管编号 加入材料 处理方法 实验现象
1 2mLH2O2溶液+2滴清水 常温 无气泡
2 2mLH2O2溶液+2滴清水 90℃水浴加热 少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3 2mLH2O2溶液+2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 常温 较多气泡，带火星的卫生香复燃
4 2mLH2O2溶液+2滴肝脏研磨液 常温 大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃
A.该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，因变量是H2O2的分解速率
B.比较1号和4号试管，可以得出的结论是过氧化氢酶具有高效性
C.比较1号和2号试管，可以得出的结论是加热能提高H2O2的分解速率
D.对照组是1号试管，实验组是2、3、4号试管
8.为了验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件，某实验小组设计了如下的实验方案，其中FeCl3溶液能催化H2O2分解而释放O2。下列叙述错误的是（ ）
试管编号 加入材料 气泡
1 5mL3%H2O2 0.5mL蒸馏水
2 5mL3%H2O2 0.5mL新鲜猪肝匀浆
3 5mL3%H2O2 0.5mL3.5%FeCl3溶液
4 5mL3%H2O2 0.5mL100℃处理过的猪肝匀浆
A.新鲜猪肝匀浆含有过氧化氢酶是实验原理之一
B.2号与4号试管在相同的温度条件下进行实验
C.2号试管在初期产生气泡最多则实验目的达成
D.1、2和3号试管间的比较也可验证酶的专一性
9.下图表示在适宜条件下，等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时间的关系曲线（①加入2滴过氧化氢酶，②加入2滴Fe3+，③加入2滴蒸馏水），请分析下列结论正确的是（ ）
A.据图分析可知，①~③反应速率从慢到快依次是①<②<③
B.①与②相比，得出的结论是酶具有催化作用
C.①与③相比，得出的结论是酶具有高效性
D.酶和无机催化剂只能缩短达到平衡的时间，不改变化学反应的平衡点
10.某学习小组欲探究H2O2的分解情况，设计了如下实验（其中，“+”表示加入物质，“－”表示无），测得②③④⑤⑥组实验收集到气体体积的结果如图所示，下列叙述正确的是（ ）
实验组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
过氧化氢溶液 + + + + + +
蒸馏水 + - - - - -
新鲜肝脏研磨液 - + + + + +
pH缓冲液 +pH7.0 +pH7.0 +pH5.0 +pH6.0 +pH8.0 +pH90
A.该实验目的为探究酶的高效性和pH对酶活性的影响
B.6组实验均为实验组，各组进行相互对照
C.出现图示结果可能是反应过快，可将肝脏研磨液稀释进行改进
D.实验结果说明过氧化氢酶催化过氧化氢分解几乎不受pH影响
11.某兴趣小组成员发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验，请回答有关的问题：
（1）实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有________，Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。
（2）材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等；新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。
（3）方法步骤：
1号试管 2号试管 3号试管 4号试管
第一步 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2
第二步 2滴蒸馏水 2滴蒸馏水，90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴土豆研磨液
（4）观察实验现象，实验的因变量是________，应以________作为观测指标。
（5）结果预测：
①l号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有________产生。这一现象说明________，其作用原理是________。
②3号试管和4号试管相比，________号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明________，其根本原因是________。
12.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的相关内容。请回答：
编号 加入材料 处理方法 实验现象
1 2mLH2O2溶液+2滴清水 室温 基本无气泡
2 2mLH2O2溶液+2滴清水 90℃水浴 少量气泡
3 2mLH2O2溶液+2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 室温 较多气泡，带火星的卫生香复燃不明显
4 2mLH2O2溶液+2滴肝脏研磨液 室温 大量气泡，带火星的卫生香复燃明显
（1）该实验中，对照组是___________（填试管编号），实验组是___________（填试管编号）。
（2）实验的自变量为___________。请举出两个无关变量：___________。
（3）比较1号和2号试管，你能得出的结论是___________。
（4）比较1号和4号试管，你能得出的结论是___________。
（5）比较3号和4号试管，你能得出的结论是___________。
（6）某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和试管4的现象相似，你认为实验失败的原因最可能是___________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：酶具有高效性，酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，很少量的酶也能大大加快反应速率，因此不可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3溶液，否则会导致无法得出正确的结论，A错误；过氧化氢酶属于胞内酶，研磨实验材料会破坏细胞的结构，有助于酶的释放，B错误；酶具有高效性，是因为与无机催化剂相比，酶能更显著降低化学反应的活化能，C错误；本实验中加热也能使反应速率加快，该过程是通过为化学反应提供能量实现的，并未降低此反应所需的活化能，D正确。
2.答案：A
解析：加热可为化学反应提供能量，能使过氧化氢分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，而FeCl3和酶降低了化学反应的活化能，A错误；该实验的自变量是温度和催化剂的种类，因变量是反应速率，B正确；过氧化氢溶液的浓度和体积、反应时间、试管的洁净程度等是无关变量，C正确；与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，因此，与3号试管相比，4号试管中过氧化氢分解得更快，D正确。
3.答案：A
解析：用2号和3号组对比，可以说明酶具有高效性，A项正确；用3号和4号组对比，只能说明温度影响酶的活性，B项错误；4号试管熟土豆块中的过氧化氢酶已经失活，应该用1号和3号组对比，说明酶具有专一性，C项错误；用3号和5号组对比，可以说明酶的催化效率受pH影响，不能说明酶的催化效率受温度影响，D项错误。
4.答案：D
解析：加热能够给分子提供能量，所以2号试管中的过氧化氢比1号试管分解得快，A正确；1、3号试管相比，3号试管中分解加快，说明FeCl3具有催化作用，能加快过氧化氢分解，B正确；1、3、4号试管结果说明过氧化氢酶的催化效率更高【提醒：凡是涉及酶催化效率更高的问题，需注意一定是和无机催化剂对比】，C正确；在高温条件下过氧化氢酶活性会降低甚至丧失，故若将4号试管的温度条件换成90℃，则过氧化氢的分解速度减慢，D错误。
5.答案：C
解析：1、3组对比，实验的自变量是有无酶，故可验证酶具有催化作用，但不能证明酶的专一性【证明酶专一性的实验设置：相同酶分别加不同底物】，A错误；若a处为加入pH5.0的缓冲液处理过的猪肝匀浆，与3组对比可探究pH会影响酶活性，B错误；分析实验处理可知，本实验的自变量为所加物质，因变量为反应速率，检测指标为单位时间内产生气泡的多少和带火星的卫生香复燃程度，C正确；酶通过降低化学反应的活化能使反应加快，D错误。
6.答案：A
解析：对照实验为了保证单一变量，常设置空白对照，用来排除实验中无关变量对结果产生的影响，该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，1号试管常温处理是为了排除无关变量的干扰，A正确；与3号试管相比，4号试管中过氧化氢分解得更快，是因为酶降低化学反应活化能的作用更显著，B错误；加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态，为反应提供了能量，而不是降低化学反应的活化能，C错误；2号试管中没有加无机催化剂，不能说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，D错误。
7.答案：D
解析：分析表格可知，该实验的自变量是温度、催化剂的种类等，因变量是H2O2的分解速率，A正确；比较1号和4号试管，可以得出的结论是过氧化氢酶具有催化作用，比较3号和4号试管，可以得出的结论是过氧化氢酶具有高效性，B错误；2号试管有少量气泡，1号试管无气泡，可以得出的结论是加热能提高H2O2的分解速率C正确；不作任何处理的组是空白对照组，所以1号是对照组，2、3、4号试管是实验组，D正确。
8.答案：D
解析：由题意可知，实验的目的是“验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件”，实验使用的生物材料是新鲜的猪肝匀浆，反应物是3%H2O2，实验观察的现象是是否产生气泡，这说明反应使用的酶是猪肝匀浆中的过氧化氢酶，原理是过氧化氢酶使H2O2分解成O2和H2O；2号使用的是新鲜的猪肝匀浆，4号使用的是100℃处理过的猪肝匀浆，说明2号和4号比较验证的是酶发挥作用需要温和的条件，所以两试管反应时的温度条件应相同；2号试管在初期产生的气泡最多则实验目的达成；1号和2号比较可验证酶具有催化作用，1、2、3号试管的比较只能验证酶具有催化作用且具有高效性，不能验证酶的专一性。
9.答案：D
解析：据图可知，曲线①达到平衡所需要的时间最短，说明反应速率最快，曲线③达到平衡所需要的时间最长，说明反应速率最慢，A错误；①和②相比，说明酶具有高效性，B错误；①和③相比，说明酶具有催化作用，C错误；酶和无机催化剂不改变平衡点，只改变达到平衡所需要的时间，D正确。
10.答案：C
解析：A、本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响，因此自变量是pH，因变量是酶促反应速率，A错误；B、第①②组为对照组，③④⑤⑥为实验组，B错误；C、酶具有高效性，出现图示结果可能是反应过快，可将肝脏研磨液稀释进行改进，C正确；D、pH通过影响过氧化氢酶的活性影响反应速率，不影响生成物产量，实验收集到气体体积大致相同，不能说明不同pH条件下过氧化氢酶的活性相同，D错误。故选C。
11.答案：（1）过氧化氢酶
（4）过氧化氢的分解速率；单位时间产生气泡的数量
（5）少量气泡；加热能促进过氧化氢分解；加热使过氧化氢分子获得能量，从常态转变成容易分解的活跃状态；4；酶具有高效性；（与无机催化剂相比）酶降低活化能的作用更显著
解析： （1）新鲜的土豆研磨液中含有过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解为水和氧气。
（4）因变量是随着自变量的变化而变化的量，该实验的因变量是过氧化氢的分解速率，应以单位时间产生气泡的数量作为观测指标。
（5）1号试管和2号试管相比，2号试管加热可使过氧化氢分子获得能量，从常态转变成容易分解的活跃状态，据此推测1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生，这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，体现出酶具有高效性，据此推测与3号试管相比，4号试管中产生的气体量大。
12.答案：（1）1；2、3、4
（2）反应的条件（温度、催化剂种类）；H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等
（3）加热可为过氧化氢分子提供能量，促进过氧化氢分解
（4）酶具有催化作用，可以加快反应速率
（5）过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高
（6）肝脏研磨液不新鲜
解析：（1）（2）该实验的目的是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，自变量为反应的条件，因变量是产生气泡的多少和卫生香复燃情况，H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等都属于无关变量，而实验中的无关变量要求相同且适宜。试管1为空白对照组，试管2、3、4是实验组。
（3）（4）（5）分析实验如下表所示：
对照实验 自变量 实验结论
1号和2号试管 是否加热 加热可促进过氧化氢分解
1号和4号试管 是否加入酶 酶具有催化作用，可促进过氧化氢分解
3号和4号试管 催化剂的种类 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高
（6）若试管3和试管4的现象相似，可能的原因是肝脏研磨液不新鲜，过氧化氢的分解速率较低。