Question

12．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(xiàn)象在食品科學(xué)上通常稱為“褐變”． 關(guān)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(zhì)被空氣中的氧氣氧化了
究竟哪種說法正確，某小組同學(xué)通過實驗進(jìn)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(xiàn)象	結(jié)論
在“褐變”后的蘋果上滴上2～3滴 KSCN溶液．	無紅色出現(xiàn)	說法A不正確

（2）探究2：
【查閱文獻(xiàn)】
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(zhì)遇FeCl₃溶液常發(fā)生顯色反應(yīng)而呈現(xiàn)一定顏色，如苯酚顯紫色，對苯二酚顯綠色，甲基苯酚顯藍(lán)色．
該小組將剛削皮的蘋果切成七塊，分別進(jìn)行如下實驗．請?zhí)顚懴卤碇邢鄳?yīng)的結(jié)論：

序號	實驗步驟	現(xiàn)  象	結(jié)  論
①	在一塊上滴加2～3滴FeCl3溶液	表面變?yōu)榫G色	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(jīng)過去氧的蒸餾水中．	前者表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長一段時間內(nèi)，無明顯變化．	蘋果褐變與氧氣有關(guān)
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(dāng)長一段時間內(nèi)，兩塊均無明顯變化．	蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關(guān)
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(jīng)過一段時間表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長一段時間內(nèi)，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(jié)合離子方程式分析原因：亞硫酸鈉的還原性比酚強(qiáng)，消耗了氧氣，保護(hù)了酚；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，
Ⅲ、對探究2中的試驗③所得結(jié)論作進(jìn)一步解釋酶是蛋白質(zhì)，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加熱條件下會變性，失去活性；．

Answer 1

分析 （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(jù)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(jù)蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關(guān)，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(luò)合反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，生成的絡(luò)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：KSCN；無紅色出現(xiàn)；
（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(guān)；
故答案為：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(jīng)過去氧的蒸餾水中，與空氣隔絕，相當(dāng)長一段時間內(nèi)，無明顯變化，說明了蘋果褐變與氧氣有關(guān)；
故答案為：氧氣；  
（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(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，消耗了氧氣，保護(hù)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(qiáng)，消耗了氧氣，保護(hù)了酚；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-；
Ⅲ、蘋果褐變與酚氧化酶的活性有關(guān)，蘋果中酚氧化酶的活性溫度為35℃左右，說明酶是蛋白質(zhì)，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加熱條件下會變性，失去活性；
故答案為：酶是蛋白質(zhì)，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加熱條件下會變性，失去活性；

點評 本題是一道實驗探究題，重點考查了學(xué)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(xué)知識相結(jié)合，來解決問題，能力要求高．