Question

15．新切開的蘋果在空氣中放置一段時間表面會變黃，最終變成褐色，這種現象在食品科學上通常稱為“褐變”．關于蘋果褐變的原因有以下兩種說法：
A．蘋果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺
B．蘋果中的酚類物質被空氣中的氧氣氧化了
究竟哪種說法正確，某小組同學通過實驗進行了探究．
實驗用品：蘋果、濃度均為0.1mol•L^-1的鹽酸、NaHCO₃溶液、Na₂SO₃溶液，KSCN溶液，去氧蒸餾水．
（1）探究1：

實驗操作	實驗現象	結論
在“褐變”后的蘋果上滴上2～3滴 溶液．		說法A不正確

（2）探究2：
【查閱文獻】
Ⅰ．蘋果中含有多種酚和酚氧化酶，蘋果中酚氧化酶的活性溫度為35℃左右、活性pH約為5.5-7.5．
Ⅱ．酚類物質遇FeCl₃溶液常發(fā)生顯色反應而呈現一定顏色，如苯酚顯紫色，對苯二酚顯綠色，甲基苯酚顯藍色．
該小組將剛削皮的蘋果切成七塊，分別進行如下實驗．請?zhí)顚懴卤碇邢鄳�的結論：

序號	實驗步驟	現象	結論
①	在一塊上滴加2～3滴FeCl3溶液	表面變?yōu)榫G色
②	再取兩塊，一塊放置于空氣中，另一塊迅速浸入經過去氧的蒸餾水中．	前者表面逐漸褐變，后者相當長一段時間內，無明顯變化．	蘋果褐變與有關
③	另兩塊分別立刻放入沸水和0.1mol•L-1鹽酸中浸泡2min后取出，置于空氣中．	相當長一段時間內，兩塊均無明顯變化．	蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關
④	最后兩塊分別立刻放入濃度均為0.1mol•L-1的NaHCO3和Na2SO3溶液里浸泡2min后取出，置于空氣中．	前者經過一段時間表面逐漸褐變，后者相當長一段時間內，無明顯變化．	亞硫酸鈉溶液能阻止蘋果褐變

（3）問題分析：
Ⅰ、常溫下，濃度均為0.1mol•L ^-1 NaHCO₃溶液略顯堿性，而NaHSO₃溶液卻略顯酸性． NaHSO₃溶液略顯酸性是因為亞硫酸氫離子電離大于水解．
Ⅱ、0.1mol•L^-1的NaHCO₃溶液和Na₂SO₃溶液的pH相近，Na₂SO₃溶液卻能阻止蘋果褐變，結合離子方程式分析原因：亞硫酸鈉的還原性比酚強，消耗了氧氣，保護了酚；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，
Ⅲ、對探究2中的試驗③所得結論作進一步解釋．

Answer 1

分析 Fe²⁺在空氣中易氧化為Fe³⁺，溶液里滴加KSCN溶液如顯血紅色，可知Fe³⁺存在，如不變色，再滴加氯水變血紅色，可知原溶液里有Fe²⁺，據此分析答題；
（1）如果蘋果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺，棕黃色的Fe³⁺遇到無色的KSCN溶液變紅；
（2）根據實驗各步驟借助于題目信息逐項分析蘋果褐變的原因；
（3）Ⅰ、NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解、NaHCO₃溶液呈堿性說明碳酸氫根離子水解大于電離；
Ⅱ、亞硫酸鈉具有還原性，蘋果褐變需要氧氣；
Ⅲ、根據蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關，蘋果中酚氧化酶的活性溫度為35℃左右、活性pH約為5.5-7.5來解答．

解答 解：（1）如果蘋果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺，棕黃色的Fe³⁺遇到無色的KSCN溶液發(fā)生絡合反應，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，生成的絡合物Fe（SCN）₃為紅色，所以要檢驗蘋果中的Fe²⁺是否被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺，可以用KSCN溶液檢驗；故答案為：

實驗操作	實驗現象	結論
在“褐變”后的蘋果上滴上2～3滴 KSCN溶液．	無紅色出現	說法A不正確

；
（2）①在一塊上滴加2～3滴FeCl₃溶液，表面變?yōu)榫G色，而對苯二酚遇FeCl₃溶液顯綠色，說明了蘋果變?yōu)榫G色與對苯二酚有關；
故答案為：蘋果中含有對苯二酚；
②一塊放置于空氣中，另一塊迅速浸入0.1mol•L^-1NaCl溶液中．放置于空氣中的蘋果表面逐漸褐變，而另一塊迅速浸入經過去氧的蒸餾水中，與空氣隔絕，相當長一段時間內，無明顯變化，說明了蘋果褐變與氧氣有關；
故答案為：氧氣；  

序號	實驗步驟	現象	結論
①	在一塊上滴加2～3滴FeCl3溶液	表面變?yōu)榫G色	蘋果中含有對苯二酚
②	再取兩塊，一塊放置于空氣中，另一塊迅速浸入經過去氧的蒸餾水中．	前者表面逐漸褐變，后者相當長一段時間內，無明顯變化．	蘋果褐變與氧氣有關
③	另兩塊分別立刻放入沸水和0.1mol•L-1鹽酸中浸泡2min后取出，置于空氣中．	相當長一段時間內，兩塊均無明顯變化．	蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關
④	最后兩塊分別立刻放入濃度均為0.1mol•L-1的NaHCO3和Na2SO3溶液里浸泡2min后取出，置于空氣中．	前者經過一段時間表面逐漸褐變，后者相當長一段時間內，無明顯變化．	亞硫酸鈉溶液能阻止蘋果褐變

（3）Ⅰ、NaHSO₃溶液呈酸性說明亞硫酸氫離子電離大于水解；
故答案為：亞硫酸氫離子電離大于水解；
Ⅱ、Na₂SO₃溶液卻能阻止蘋果褐變，通過對照實驗說明，亞硫酸鈉的還原性比酚強，發(fā)生反應2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，消耗了氧氣，保護了酚，從而使蘋果未發(fā)生褐變；
故答案為：亞硫酸鈉的還原性比酚強，消耗了氧氣，保護了酚；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-；
Ⅲ、蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關，蘋果中酚氧化酶的活性溫度為35℃左右，說明酶是蛋白質，在強酸、強堿或加熱條件下會變性，失去活性，失去催化效率；
故答案為：酶是蛋白質，在強酸、強堿或加熱條件下會變性，失去活性，失去催化效率．

點評 本題是一道實驗探究題，重點考查了學生的實驗探究能力，解答該題時需抓住題干中有用的信息，與已掌握的化學知識相結合，來解決問題，能力要求高．