Question

12．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 KSCN溶液．	无红色出现	说法A不正确

（2）探究2：
【查阅文献】
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	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）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；2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-，
Ⅲ、对探究2中的试验③所得结论作进一步解释酶是蛋白质，在强酸、强碱或加热条件下会变性，失去活性；．

Answer 1

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）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：KSCN；无红色出现；
（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：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；  
（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-；
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；
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；

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．