Question

14．铁暴露在空气中会生锈．不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，好像是生了“锈”一样．某化学活动小组对此进行了探究．
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”．
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关．
【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质．
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想⑤，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象．请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中．

猜想	可行的实验方案	观察到的实验现象
猜想①	将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象．	果肉表面不变色．
猜想②	将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象．	果肉表面变色．
猜想③	将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象．	果肉表面不变色．
猜想④		果肉表面不变色．
猜想⑤		温度高的先变色．

【得出结论】切开的苹果“生锈”是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快．
【反思与评价 （1）在②-⑤四种猜想中，你认为猜想2 （填代号）最不合理，理由是氮气的化学性质不活泼．
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是水中能够溶解少量的氧气．
【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是将水果在隔绝空气的条件下加工，采用真空包装并低温保存．

Answer 1

分析 【收集证据】
猜想④可以把一小块切开的苹果分别放在二氧化碳中进行观察；猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关，可根据果肉与不同温度的水接触后的现象分析，设计两个只是水温不同的对比实验．
【得出结论】
隔绝实验现象可以判断影响苹果“生锈”的因素；
【反思与评价】
氮气的化学性质不活泼，一般情况下不能和其它物质发生化学反应；
水中能够溶解少量的氧气；
根据果汁变质的特点，可以选择防止果汁变质的方法．

解答 解：【收集证据】
猜想④：可以把一小块切开的苹果二氧化碳中进行观察；故填：把一小块切开的苹果二氧化碳中进行观察；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关；可各取一小块果肉分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度．故填：各取一小块果肉分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察；
【得出结论】
【得出结论】猜想①③④对应的实验，果肉表面不变色，说明猜想①③④错误；猜想②实验，果肉表面变色，说明猜想②正确，即切开的苹果“生锈”与空气中的氧气有关；猜想⑤的实验，温度高的果肉表面先变色，说明猜想⑤正确，所以最后结论是：果肉表面变色是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快．
故填：切开的苹果“生锈”是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快；
【反思与评价】
（1）在 ①～⑤种猜想中，猜想②最不合理，理由是氮气的化学性质不活泼．故填：2；氮气的化学性质不活泼．
（2）如果蒸馏水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是蒸馏水中溶解了氧气，使果肉变色．故填：水中能够溶解少量的氧气；
【应用】切开的苹果“生锈”与氧气、温度有关，故要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时，可以采用将水果隔绝氧气加工，果汁采用真空包装进行储存．
故填：将水果在隔绝空气的条件下加工，采用真空包装并低温保存．

点评 本题难度不是很大，考查影响切开的苹果“生锈”的因素，采用控制变量法科学地进行实验、分析实验是正确解答本题的关键．