Question

新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄，最终变成褐色，这种现象在食品科学上通常称为“褐变”． 关于苹果褐变的原因有以下两种说法：
A．苹果中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化成了Fe³⁺
B．苹果中的酚类物质被空气中的氧气氧化了
究竟哪种说法正确，某合作小组同学通过实验进行了探究．
材料：苹果、浓度均为0.1mol?L^-1的盐酸、NaCl溶液、NaHCO₃溶液、Na₂SO₃溶液、KSCN溶液、开水
（1）探究1：

实验操作	实验现象	结论
在“褐变”后的苹果上滴上2～3 滴______溶液	______	说法A不正确

（2）探究2：
【查阅文献】
1．苹果中含有多酚和多酚氧化酶，苹果褐变是氧气、酚类、酚氧化酶共同作用生成了醌类物质的缘故．苹果中多酚氧化酶的活性温度为35℃左右、活性pH约为5.5．
2．酚类物质遇FeCl₃溶液常发生显色反应而呈现一定颜色，如苯酚显紫色，对苯二酚显绿色，甲基苯酚显蓝色．
该小组将刚削皮的苹果切成七块，进行如下实验验证．请填写下表中相应的结论：

序号	实验步骤	现象	结论
①	在一块上滴加2～3滴FeCl3溶液	表面变为绿色	苹果中含有酚类物质
②	一块放置于空气中 另一块迅速浸入0.1mol?L-1NaCl溶液中	表面逐渐褐变 相当长一段时间内，无明显变化	苹果褐变与______有关
③	另两块分别立刻放入90℃～95℃的开水和0.1mol?L-1盐酸中浸泡2min后取出，放置于空气中	相当长一段时间内，均无明显变化	苹果褐变与______有关
④	最后两块分别立刻放入各0.1mol?L-1的NaHCO3溶液和Na2SO3溶液里浸泡2min后取出，放置于空气	前者表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化	亚硫酸钠溶液能阻止苹果褐变

（3）问题与讨论：
①0.1mol?L^-1的NaHCO₃溶液和Na₂SO₃溶液的pH相近，Na₂SO₃溶液却能阻止苹果褐变，可能的原因是：______，反应的离子方程式为：______．
②褐变会影响苹果的品质和口感，试举出家中防止削皮苹果褐变的一种措施：______．

Answer 1

解：（1）如果苹果中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化成了Fe³⁺，棕黄色的Fe³⁺遇到无色的KSCN溶液发生络合反应，Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃生成的络合物Fe（SCN）₃为红色，所以要检验苹果中的Fe²⁺是否被空气中的氧气氧化成了Fe³⁺，可以用KSCN溶液检验．故答案为：KSCN；无红色出现；
（2）②一块放置于空气中，另一块迅速浸入0.1mol?L^-1NaCl溶液中．放置于空气中的苹果表面逐渐褐变，而另一块浸入氯化钠溶液，与空气隔绝，相当长一段时间内，无明显变化，说明了苹果褐变与氧气有关．故答案为：氧气；
③酶为蛋白质，加热或强酸均使酶即蛋白质变性，多酚易被氧气氧化．通过对另两块分别立刻放入90℃～95℃的开水和0.1mol?L^-1盐酸中浸泡2min，使蛋白质变性，放置于空气中，相当长一段时间内，均无明显变化，说明破坏了苹果中多酚、氧化酶的活性，说明苹果褐变与酚氧化酶的活性有关．故答案为：多酚、氧化酶的活性；
（3）0.1mol?L^-1的NaHCO₃溶液和Na₂SO₃溶液的pH相近，Na₂SO₃溶液却能阻止苹果褐变，通过对照实验说明，亚硫酸钠的还原性比酚强，发生反应：2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，消耗了氧气，保护了酚，从而使苹果未发生褐变．故答案为：亚硫酸钠的还原性比酚强，消耗了氧气，保护了酚；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-；
（4）苹果中含有多酚和多酚氧化酶，苹果褐变是氧气、酚类、酚氧化酶共同作用生成了醌类物质的缘故．防止削皮苹果褐变，可以采取隔绝空气、破坏酚氧化酶活性的方法．如：放入冰箱冷藏，用保鲜膜包裹，用盐水浸泡等，故答案为：放入冰箱冷藏，用保鲜膜包裹，用盐水浸泡（其它合理答案均可）．
分析：（1）如果苹果中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化成了Fe³⁺，棕黄色的Fe³⁺遇到无色的KSCN溶液变红；
（2）苹果褐变是氧气、酚类、酚氧化酶共同作用生成了醌类物质的缘故，根据实验各步骤逐项分析苹果褐变的原因；
（3）①亚硫酸钠具有还原性，苹果褐变需要氧气；
②根据苹果褐变是氧气、酚类、酚氧化酶共同作用的结果，据此分析出防止削皮苹果褐变的措施．
点评：本题是一道实验探究题，重点考查了学生的实验探究能力，解答该题时需抓住题干中有用的信息，与已掌握的化学知识相结合，来解决问题，能力要求高．