Question

15．新切開(kāi)的蘋(píng)果在空氣中放置一段時(shí)間表面會(huì)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(píng)果褐變的原因有以下兩種說(shuō)法：
A．蘋(píng)果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺
B．蘋(píng)果中的酚類(lèi)物質(zhì)被空氣中的氧氣氧化了
究竟哪種說(shuō)法正確，某小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究．
實(shí)驗(yàn)用品：蘋(píng)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(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
在“褐變”后的蘋(píng)果上滴上2～3滴 溶液．		說(shuō)法A不正確

（2）探究2：
【查閱文獻(xiàn)】
Ⅰ．蘋(píng)果中含有多種酚和酚氧化酶，蘋(píng)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(lèi)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(duì)苯二酚顯綠色，甲基苯酚顯藍(lán)色．
該小組將剛削皮的蘋(píng)果切成七塊，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中相應(yīng)的結(jié)論：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)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
②	再取兩塊，一塊放置于空氣中，另一塊迅速浸入經(jīng)過(guò)去氧的蒸餾水中．	前者表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)明顯變化．	蘋(píng)果褐變與有關(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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，兩塊均無(wú)明顯變化．	蘋(píng)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(guò)一段時(shí)間表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)明顯變化．	亞硫酸鈉溶液能阻止蘋(píng)果褐變

（3）問(wèn)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?yàn)閬喠蛩釟潆x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(píng)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(duì)探究2中的試驗(yàn)③所得結(jié)論作進(jìn)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(jù)此分析答題；
（1）如果蘋(píng)果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺，棕黃色的Fe³⁺遇到無(wú)色的KSCN溶液變紅；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)各步驟借助于題目信息逐項(xiàng)分析蘋(píng)果褐變的原因；
（3）Ⅰ、NaHSO₃溶液呈酸性說(shuō)明亞硫酸氫離子電離大于水解、NaHCO₃溶液呈堿性說(shuō)明碳酸氫根離子水解大于電離；
Ⅱ、亞硫酸鈉具有還原性，蘋(píng)果褐變需要氧氣；
Ⅲ、根據(jù)蘋(píng)果褐變與酚氧化酶的活性有關(guān)，蘋(píng)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(lái)解答．

解答 解：（1）如果蘋(píng)果中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化成了Fe³⁺，棕黃色的Fe³⁺遇到無(wú)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(yàn)蘋(píng)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(yàn)；故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
在“褐變”后的蘋(píng)果上滴上2～3滴 KSCN溶液．	無(wú)紅色出現(xiàn)	說(shuō)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(duì)苯二酚遇FeCl₃溶液顯綠色，說(shuō)明了蘋(píng)果變?yōu)榫G色與對(duì)苯二酚有關(guān)；
故答案為：蘋(píng)果中含有對(duì)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(píng)果表面逐漸褐變，而另一塊迅速浸入經(jīng)過(guò)去氧的蒸餾水中，與空氣隔絕，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)明顯變化，說(shuō)明了蘋(píng)果褐變與氧氣有關(guān)；
故答案為：氧氣；  

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)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	蘋(píng)果中含有對(duì)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(guò)去氧的蒸餾水中．	前者表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)明顯變化．	蘋(píng)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，兩塊均無(wú)明顯變化．	蘋(píng)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(guò)一段時(shí)間表面逐漸褐變，后者相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)明顯變化．	亞硫酸鈉溶液能阻止蘋(píng)果褐變

（3）Ⅰ、NaHSO₃溶液呈酸性說(shuō)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(píng)果褐變，通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(píng)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(píng)果褐變與酚氧化酶的活性有關(guān)，蘋(píng)果中酚氧化酶的活性溫度為35℃左右，說(shuō)明酶是蛋白質(zhì)，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加熱條件下會(huì)變性，失去活性，失去催化效率；
故答案為：酶是蛋白質(zhì)，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加熱條件下會(huì)變性，失去活性，失去催化效率．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，重點(diǎn)考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，解答該題時(shí)需抓住題干中有用的信息，與已掌握的化學(xué)知識(shí)相結(jié)合，來(lái)解決問(wèn)題，能力要求高．