催化劑是重要的反應條件之一。德國科學家李斯特和美國科學家麥克米蘭因在“不對稱有機催化”上的突破性貢獻，榮獲2021年諾貝爾化學獎。
（一）認識催化劑的應用
（1）1817年，化學家戴維發現：煤氣（主要含一氧化碳）與空氣在高溫的鉑絲表面持續反應，生成二氧化碳，請寫出該反應的符號表達式

CO+O₂

高溫

P

t

CO₂

CO+O₂

高溫

P

t

CO₂

。欲證明鉑絲作為此反應的催化劑，除了證明能改變該反應的反應速率外，還需要提供的證據是鉑絲的質量和

化學性質

化學性質

在反應前后不變。
（2）常溫下，氫氣和氧氣在催化劑鉑表面反應的部分微觀過程如圖所示。

根據圖，選擇正確選項并排序

CBA

CBA

（填序號）。
A．每個羥基結合1個氫原子構成1個水分子
B．1個氧原子和1個氫原子結合成1個羥基
C．氫分子和氧分子分別分裂為氫原子、氧原子
D．1個氧原子和2個氫原子直接結合成1個水分子
（3）工業上制氫氣可利用水煤氣法，反應的原理是在銅的催化以及高溫條件下，碳和水蒸氣反應生成氫氣和物質X，則物質X中肯定含有的元素為

碳元素和氧元素

碳元素和氧元素

。
（二）探究不同催化劑的催化效果
查閱資料得知，紅磚粉也可以催化過氧化氫的分解。那么，紅磚粉催化的效果怎么樣呢？小東同學設計了如下四個實驗，實驗裝置如圖，每次實驗均用30mL10%的H₂O₂溶液，測定收集到100mL氧氣所用時間，結果見下表。

序號	催化劑	收集100mL氧氣所用的時間
1	無	2小時
2	0.1g二氧化錳	4秒
3	0.1g紅磚粉	6秒
4	0.2g二氧化錳	3秒

（4）請寫出用實驗2的符號表達式

H₂O₂

M

n

O

2

H₂O+O₂

H₂O₂

M

n

O

2

H₂O+O₂

。
（5）二氧化錳和紅磚粉相比較，催化效果較好的是

二氧化錳

二氧化錳

。
（6）分析表中的數據，還能得到的結論是

二氧化錳用量越多，催化效果越好或常溫下過氧化氫分解的速度很慢

二氧化錳用量越多，催化效果越好或常溫下過氧化氫分解的速度很慢

。
（7）若要檢驗塑料注射器收集到的氣體是氧氣，方法是

將帶火星木條伸到注射器管口，推動活塞，木條復燃，則是氧氣

將帶火星木條伸到注射器管口，推動活塞，木條復燃，則是氧氣

。
（三）探究生物體內的催化劑
酶是生物催化劑，能催化生物體內的反應。人體和胡蘿卜等植物的細胞中都含過氧化氫酶，其能加快過氧化氫分解速率。
小熊同學為了探究溫度如何影響胡蘿卜汁對過氧化氫分解的催化效果，設計了如下實驗。
（注：在不加催化條件下，60℃以下時，溫度對過氧化氫分解速率無影響。）
Ⅰ．兩支試管中分別加入胡蘿卜汁和5%過氧化氫溶液；
Ⅱ．將Ⅰ中的試管放入盛有0℃水的燒杯內，恒定試管及反應物的溫度；
Ⅲ．5min以后，把過氧化氫溶液倒入裝有胡蘿卜汁的試管中，稍微振蕩，使胡蘿卜汁跟過氧化氫溶液均勻混合；
Ⅳ．將Ⅲ中的試管放回原燒杯，恒溫6min,反應時試管內的混合物會出現泡沫，產生的氧氣越多，泡沫越高；
Ⅴ．用刻度尺測量試管中泡沫狀混合物的高度；
Ⅵ．按上述步驟進行實驗，分別測定20℃、35℃、55℃時泡沫狀混合物的高度。
每個溫度下的實驗重復3次，取平均值，得到的數據見下表。

實驗編號	反應物的溫度	混合恒溫6min時，泡沫的高度（cm）
A	0℃	1.7
B	20℃	3.8
C	35℃	6.5
D	55℃	2.1

（8）為了測定實驗的準確性，該實驗過程中還需要控制的條件有

胡蘿卜汁的用量相同或過氧化氫溶液的濃度相同

胡蘿卜汁的用量相同或過氧化氫溶液的濃度相同

（答出一條即可）。
（9）根據所給的信息和上述實驗現象，請從酶的角度推測人體的溫度恒定在37℃左右的原因是

人體內的酶在37℃左右時催化效果最好

人體內的酶在37℃左右時催化效果最好

。