题目内容

15．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，某小组同学通过实验进行了探究．
实验用品：苹果、浓度均为0.1mol•L-1的盐酸、NaHCO3溶液、Na2SO3溶液，KSCN溶液，去氧蒸馏水．
（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】
Ⅰ．苹果中含有多种酚和酚氧化酶，苹果中酚氧化酶的活性温度为35℃左右、活性pH约为5.5-7.5．
Ⅱ．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，分别进行如下实验．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
②再取两块，一块放置于空气中，另一块迅速浸入经过去氧的蒸馏水中．前者表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化．
苹果褐变与有关
③另两块分别立刻放入沸水和0.1mol•L-1盐酸中浸泡2min后取出，置于空气中．相当长一段时间内，两块均无明显变化．苹果褐变与酚氧化酶的活性有关
④最后两块分别立刻放入浓度均为0.1mol•L-1的NaHCO3和Na2SO3溶液里浸泡2min后取出，置于空气中．前者经过一段时间表面逐渐褐变，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）问题分析：
Ⅰ、常温下，浓度均为0.1mol•L -1 NaHCO3溶液略显碱性，而NaHSO3溶液却略显酸性． NaHSO3溶液略显酸性是因为亚硫酸氢离子电离大于水解．
Ⅱ、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，结合离子方程式分析原因：亚硫酸钠的还原性比酚强，消耗了氧气，保护了酚；2SO32-+O2═2SO42-，
Ⅲ、对探究2中的试验③所得结论作进一步解释．

分析 Fe2+在空气中易氧化为Fe3+，溶液里滴加KSCN溶液如显血红色，可知Fe3+存在，如不变色，再滴加氯水变血红色，可知原溶液里有Fe2+，据此分析答题；
（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）根据实验各步骤借助于题目信息逐项分析苹果褐变的原因；
（3）Ⅰ、NaHSO3溶液呈酸性说明亚硫酸氢离子电离大于水解、NaHCO3溶液呈碱性说明碳酸氢根离子水解大于电离；
Ⅱ、亚硫酸钠具有还原性，苹果褐变需要氧气；
Ⅲ、根据苹果褐变与酚氧化酶的活性有关，苹果中酚氧化酶的活性温度为35℃左右、活性pH约为5.5-7.5来解答．

解答 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：

实验操作实验现象结论
在“褐变”后的苹果上滴上2～3滴
KSCN溶液．		无红色出现说法A不正确
；
（2）①在一块上滴加2～3滴FeCl3溶液，表面变为绿色，而对苯二酚遇FeCl3溶液显绿色，说明了苹果变为绿色与对苯二酚有关；
故答案为：苹果中含有对苯二酚；
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，而另一块迅速浸入经过去氧的蒸馏水中，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；  
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对苯二酚
②再取两块，一块放置于空气中，另一块迅速浸入经过去氧的蒸馏水中．前者表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化．
苹果褐变与氧气有关
③另两块分别立刻放入沸水和0.1mol•L-1盐酸中浸泡2min后取出，置于空气中．相当长一段时间内，两块均无明显变化．苹果褐变与酚氧化酶的活性有关
④最后两块分别立刻放入浓度均为0.1mol•L-1的NaHCO3和Na2SO3溶液里浸泡2min后取出，置于空气中．前者经过一段时间表面逐渐褐变，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）Ⅰ、NaHSO3溶液呈酸性说明亚硫酸氢离子电离大于水解；
故答案为：亚硫酸氢离子电离大于水解；
Ⅱ、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2SO32-+O2═2SO42-，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；2SO32-+O2═2SO42-；
Ⅲ、苹果褐变与酚氧化酶的活性有关，苹果中酚氧化酶的活性温度为35℃左右，说明酶是蛋白质，在强酸、强碱或加热条件下会变性，失去活性，失去催化效率；
故答案为：酶是蛋白质，在强酸、强碱或加热条件下会变性，失去活性，失去催化效率．

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．

练习册系列答案
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13．下列用水就能鉴别的一组物质是（　　）
A．苯、己烷、四氯化碳B．苯、乙醇、四氯化碳
C．植物油、乙醇、乙酸乙酯D．乙酸乙酯、乙醇、乙酸
6．食盐是一种重要的化工原料．
（1）从海水中提取的食盐可称为海盐，生产中先将海水引入盐田中进行晒盐，“晒盐”的原理类似于实验室中的蒸发．
（2）“晒盐”得到的是含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子的粗盐，某化工厂以粗盐为原料生产食品增白剂焦亚硫酸钠（可溶于水的无色溶液，化学式为Na2S2O5的工艺流程如下：
①若提纯中先加入试剂A后加入B，则A、B分别是Ba（OH）2、Na2CO3，进人反应池I中的溶液内含有过量的B，不将过量的B除去的原因是CO32-可转化为HCO3-，NH3、CO2通入的顺序是先通入NH3，后通入CO2．
②硫铁矿在送入沸腾炉前会进行粉碎，粉碎的好处是增大单位质量的固体表面积，提高反应速率与原料的利用率，操作X的内容是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及洗涤、干燥．
③反应池I中的离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4+，反应池Ⅱ中的化学方程式为Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2．
（3）为测定所制得的焦亚硫酸钠的纯度（a），化验员准确称取10.0000g产品，然后配成500ml溶液，再准确量取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中，再用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，滴定中共消耗VmL标准状况溶液．
①滴定终点时的现象是溶液由无色被浅紫色且30s内无变化；
②列出计算纯度a的计算式4.75V%．
3．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示．由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式：Y+2Z?3X；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为0.1mol•L-1•min-1；
（3）该反应是由C开始反应的（填标号）．
A．正反应        B．逆反应         C．正逆反应同时
（4）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是B（填标号）
A．容器内压强不再发生变化
B．X的体积分数不再发生变化
C．X的生成速率和消耗速率均相等，且都为0
D．相同时间内消耗3nmolX的同时生成nmolY
E．体系内气体平均相对分子质量不再发生变化．
10．聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景．PPG的一种合成路线如下：

已知：
①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢；
②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8；
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林溶液的溶质
④R1CHO+R2CH2CHO$\stackrel{稀NaOH}{→}$
回答下列问题：
（1）A的结构简式为．C中官能团的名称为碳碳双键
（2）由B生成C的化学方程式为，反应类型为消去反应
（3）由E和F生成G的反应类型为加成反应．
（4）D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有5种（不含立体异构）
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应，又能发生水解反应，其中核磁共振氢谱为3组峰，且峰面积比为6：1：1的是（写结构简式）
20．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，选用硫酸、盐酸、CaCO3、Na2SO4溶液、Na2SiO3溶液中某些试剂，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素碳与硅的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红色试纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气．

根据图1回答：
（1）写出选用物质为：A盐酸，C硅酸钠溶液 
（2）烧瓶中反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
（3）有同学认为甲同学的实验设计有明显的不足，你认为不足之处为盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体中会混有氯化氢蒸气，装置中无除杂装置．
根据图2回答：
（4）根据乙同学的实验原理可推测氯、溴、碘元素的非金属性强弱顺序为：Cl＞Br＞I
（5）B处的实验现象是湿润的淀粉KI试纸变蓝；
（6）B处的反应的离子方程式：2I-+Cl2?I2+2Cl-．
（7）有同学认为乙同学的实验设计也有明显的不足，你认为不足之处为通过B的气体主要是Cl2，即不能说明氧化性Br2＞I2．
7．下列有关化学与能源开发、环境保护、生产生活等的说法正确的是（　　）
A．开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的唯一途径
B．在食品中大量添加苯甲酸钠等防腐剂，延长其保质期
C．将“地沟油”制成肥皂，可以提高资源的利用率
D．将聚氯乙烯制成食品保鲜膜和包装袋
4．下列物质中，含有非极性键的离子化合物是（　　）
A．CaCl2B．Ba（OH）2C．H2O2D．Na2O2
5．在无机化工中，硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]是制取其他铁系化合物的原料，如制取氧化铁系颜料、磁性材料和黄血盐等．某化学兴趣小组设计如下实验方案，探究（NH4）2Fe（SO4）2完全分解的产物．试回答以下问题：
已知：
I．固体（NH4）2Fe（SO4）2隔绝空气受热完全分解是氧化还原反应．
Ⅱ．98%浓硫酸能顺利吸收SO3．
（1）甲同学设计以下流程探究分解的部分产物．

①B装置预期的现象是变蓝，C装置的作用可能是吸收NH3或SO3，D装置可以检验分解产物中是否含有SO2．
②加热前先通一会N2，再关闭气阀，其目的是排出装置中的空气．
（2）乙同学猜想（NH4）2Fe（SO4）2分解时可能生成了SO3，小组同学设计如图装置进行验证．

①不能选择E和F装置的原因是E和F装置都能吸收SO3和SO2．
②加热样品A，然后依次连接G与H并进行实验，请你提出需要改进的方案：在样品加热装置与G之间增加防倒吸的装置．
③已知饱和SO2水溶液中c（SO32-）=6.0×10-8mol•L-1，Ksp（BaSO4）=5.4×10-7．通过计算判断在1.0mol•L-1的BaCl2溶液中，通入足量纯净的SO2能否生成BaSO3沉淀？Q=1.0×6.0×10-8=6.0×10-8＜Ksp（BaSO3），所以不能生成BaSO3沉淀．
④当G中出现大量白色沉淀时，并不能说明A中生成了SO3，理由是NH3和SO2同时通入BaCl2溶液中，能生成BaSO3白色沉淀．为了进一步证明是否有SO3生成，请你补充实验方案（不要求写具体的操作过程）：取白色沉淀于试管中，滴加过量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解或部分溶解，则有SO3生成，若白色沉淀完全溶解，则没有SO3生成．

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