15.(10分)(2014•威海)像科学家一样做科学

　　﹣﹣探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用

　　体育课上，小华不慎擦伤了皮肤，她和过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时，惊奇地发现有嘶嘶的响声，并产生大量气泡.

　　小华通过查阅文献获得以下 信息：

　　信息Ⅰ：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率.

　　信息Ⅱ：胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶.

　　信息Ⅲ：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响.

　　信息Ⅳ：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响.

　　请你在小华的探究的基础上，完成以下探究活动.

　　(1)胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用?

　　请完成下表中的实验报告(实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程)

　　实验步骤 实验现象 实验结论

　　胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用，反应的化学方程式　2H2O2 2H2O+O2↑

　　(2)温度如何影响胡萝卜汁的催化作用?

　　药品：3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水(0℃、20℃、35℃、55℃).

　　仪器：15mm×150mm试管8支、250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺.

　　实验：如图1所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验：

　　①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液;

　　②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯内，恒定试管及反应物的湿度;

　　③5min以后，把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合;

　　④将③中的试管放回原烧杯，恒温6min;

　　⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度;

　　⑥按上述步骤进行实验，分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度.

　　每个温度下的实验重复3次，取平均值，得到如下数据：

　　实验编号 反应物的温度 混合恒温6min时，泡沫的高度(cm)

　　A 0℃ 1.7

　　B 20℃ 3.8

　　C 35℃ 6.5

　　D 55℃ 2.1

　　请回答下列问题：

　　①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有　过氧化氢溶液的浓度，胡萝卜汁的用量　;

　　②请你在图2的直角坐标系中，绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线.(要求：需表示出横坐标和纵坐标表示的数量及范围)

　　③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响，你的结论是　温度越高，胡萝卜对过氧化氢溶液分解的速率越快，温度能够影响胡萝卜汁等植物细胞中的过氧化氢酶的活性，但高温过氧化氢酶使丧失活性　.

　　考点： 实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素;氧气的检验和验满;催化剂的特点与催化作用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

　　专题： 科学探究.

　　分析： (1)根据过氧化氢溶液中伸入带火星的木条，没有复燃，说明产生氧气速度慢，加入胡萝卜汁后，带火星木条复燃，说明胡萝卜汁加快了反应速度解答;

　　(2)通过对比温度不同的情况下，过氧化氢分解放出氧出速率的不同，探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的影响.

　　解答： 解：

　　(1)在试管中加入过氧化氢溶液，再滴入胡萝卜汁，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃，说明胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用，双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑;

　　(2)

　　①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有过氧化氢溶液的浓度，胡萝卜汁的用量;

　　②根据表中数据，泡沫的高度随温度变化而变化的曲线图为：

　　③温度越高，胡萝卜对过氧化氢溶液分解的速率越快，温度能够影响胡萝卜汁等植物细胞中的过氧化氢酶的活性，但高温过氧化氢酶使 丧失活性.

　　答案：

　　(1)2H2O2 2H2O+O2↑;

　　(2)

　　①过氧化氢溶液的浓度，胡萝卜汁的 用量

　　②

　　③温度越高，胡萝卜对过氧化氢溶液分解的速率越快，温度能够影响胡萝卜汁等植物细胞中的过氧化氢酶的活性，但高温过氧化氢酶使丧失活性.

　　点评： 化学是一门以实验为基础的学科，基本操作是实验考查的重点之一，特别是量筒的使用是最重要的实验基本操作之一，在中考中出现频度较高，特别是读数的方法和误差的分析更是重中之重.

　　三、解答题(共1小题，满分7分)

　　16.(7分)(2014•威海)今年我国“世界环境日”的主题是向污染宣战，某化工厂排放的废水中含有氢氧化钾和碳酸钾.提取50g废水样品于集气瓶中，逐滴加入10%的稀硫酸，至恰好完全反应时，共得到硫酸钾98g，同时收集到2.2g二氧化碳，求该废水样品中氢氧化钾的质量.

　　考点： 根据化学反应方程式的计算.

　　专题： 有关化学方程式的计算.

　　分析： 先利用质量守恒定律计算出反应消耗的稀硫酸的质量，再根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算出废水中碳酸钾消耗的硫酸溶液的质量，利用质量差即可计算出氢氧化钾消耗的硫酸质量，根据硫酸与氢氧化钾反应的化学方程式即可解答.

　　解答： 解：反应消耗的硫酸质量为：98g+2.2g﹣50g=50.2g

　　设，碳酸钾消耗的硫酸溶液质量为x，

　　K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;

　　98 44

　　x•10% 2.2g

　　x=49g

　　故氢氧化钾消耗的硫酸溶液质量为：50.2g﹣49g=3.2g

　　设，废水样品中氢氧化钾的质量为y，

　　2KOH+H2SO4=K2SO4+ 2H2O

　　112 98

　　y 3.2g×10%

　　y=0.366g

　　答：废水样品中氢氧化钾的质量是0.366g;

　　点评： 解答本题的关键是利用质量守恒定律计算出消耗硫酸溶液质量，在利用化学方程式计算即可.