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 |
【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 |
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 |
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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