Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Xà phòng và chất giặt rửa (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tổng hợp là các chất hoạt động bề mặt tổng hợp, thường là muối natri của ankyl sunfat như $C{H}_3[C{H}_2{]}_{11}OS{O}_{3}Na$ (natri dodecyl sunfat). A là xà phòng (muối natri của axit béo $C_{15}{H}_{31}COONa$), không phải chất giặt tổng hợp; B là este (metyl palmitat); D là muối của axit yếu, không có tính giặt rửa. Vậy đáp án là C, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Câu 4 (đúng/sai) về sản xuất xà phòng từ dầu thải:

a) ĐÚNG. Mỡ lợn là triglyceride (este của glycerol với các acid béo no), giống dầu thải đều thuộc nhóm chất béo/dầu, đều phản ứng xà phòng hóa với NaOH đặc khi đun nóng: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3. Do đó có thể thay 2 mL dầu thải bằng 2 gam mỡ lợn để thực hiện phản ứng xà phòng hóa.

b) ĐÚNG. Sau phản ứng xà phòng hóa, phần dung dịch còn lại (sau khi tách xà phòng) chứa glycerol dư và NaOH dư. Khi cho phản ứng với Cu(OH)2, glycerol (polyol có nhiều nhóm -OH liền kề) phản ứng tạo phức glycerat copper có màu xanh lam: C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → phức glycerat màu xanh lam (dung dịch trong môi trường kiềm của NaOH dư).

c) SAI. Xà phòng (muối sodium của acid béo, RCOONa) là muối của acid yếu (acid béo) với kiềm mạnh (NaOH). Khi hòa tan trong nước, ion RCOO- thủy phân tạo môi trường kiềm (pH > 7): RCOO- + H2O ⇌ RCOOH + OH-. Vì vậy dung dịch xà phòng có môi trường kiềm, không phải acid.

d) SAI. Giả thuyết của nhóm học sinh là xà phòng tách ra dưới dạng kết tủa LẮNG XUỐNG ĐÁY. Tuy nhiên kết quả thí nghiệm thực tế ở Bước 3 cho thấy phần chất rắn (xà phòng) NỔI LÊN PHÍA TRÊN, phần dung dịch ở dưới. Kết quả thực nghiệm này KHÔNG phù hợp với giả thuyết ban đầu (xà phòng có khối lượng riêng nhỏ hơn dung dịch NaCl bão hòa nên nổi lên trên chứ không lắng xuống đáy).
a) (AI giải đề cho tôi)
Mỡ lợn là triglyceride như dầu thải, đều xà phòng hóa được với NaOH đặc khi đun nóng: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3.
b) (AI giải đề cho tôi)
Dung dịch còn lại chứa glycerol và NaOH dư; glycerol phản ứng với Cu(OH)2 tạo phức glycerat copper màu xanh lam.
c) (AI giải đề cho tôi)
RCOONa là muối của acid yếu với kiềm mạnh, thủy phân trong nước tạo môi trường kiềm (RCOO- + H2O ⇌ RCOOH + OH-), không phải acid.
d) (AI giải đề cho tôi)
Giả thuyết nói xà phòng kết tủa lắng xuống đáy, nhưng thí nghiệm cho thấy chất rắn (xà phòng) nổi lên phía trên, nên kết quả không phù hợp với giả thuyết.

(AI giải đề cho tôi)
Cả xà phòng (muối natri của acid béo) và chất giặt rửa tổng hợp đều là các chất hoạt động bề mặt, gồm phần đầu ưa nước (–COO⁻Na⁺ hoặc nhóm –SO₃⁻Na⁺...) và đuôi kị nước (chuỗi hydrocarbon dài) → A đúng. B sai vì chất giặt tổng hợp khó phân hủy sinh học hơn xà phòng; C sai vì xà phòng mất tác dụng trong nước cứng do tạo kết tủa với Ca²⁺, Mg²⁺; D sai vì chất giặt tổng hợp được sản xuất từ nguyên liệu dầu mỏ, không phải bằng phản ứng xà phòng hóa chất béo. Khớp với đáp án nguồn: A.

(AI giải đề cho tôi)
Xà phòng là muối natri (hoặc kali) của axit béo mạch dài (thường từ C12 trở lên). CH3[CH2]12COONa (muối natri của axit miristic/tetradecanoic) là muối của axit béo mạch dài nên được dùng làm xà phòng. CH3COONa là muối của axit axetic (axit béo mạch ngắn), không phải xà phòng; CH3[CH2]12COOCH3 là este (chất béo/este của axit béo), không phải muối; CH3[CH2]5O[CH2]5CH3 là ete, không liên quan. Đáp án A khớp với đáp án nguồn.

Xà phòng chủ yếu là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của acid béo.

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tổng hợp (như alkyl benzen sulfonate) được sản xuất chủ yếu từ các sản phẩm của dầu mỏ, khác với xà phòng tự nhiên làm từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật. Quả bồ kết, bồ hòn chỉ chứa chất giặt rửa tự nhiên (saponin). Do đó đáp án đúng là B, phù hợp với đáp án được đánh dấu trong tài liệu nguồn (trang 11).

(AI giải đề cho tôi)
Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp là alkylbenzen sulfonat, ví dụ $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3(\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2{)}_{11}{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_4\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3\mathrm{Na}$ (muối natri của alkylbenzen sulfonic acid). A là muối natri của acid stearic (thành phần xà phòng), C là glycerol, D là muối natri của acid pentanoic (không phải chất giặt rửa tổng hợp). Đáp án khớp với đáp án nguồn: B.

(AI giải đề cho tôi)
Đáp án nguồn (trang 17): 1345. Xét từng nhận định:
(1) Đúng. CH${}_3$[CH${}_2$]${}_{10}$CH${}_2$-C${}_6$H${}_4$-SO${}_3$Na (ankylbenzen sulfonat) và CH${}_3$[CH${}_2$]${}_{10}$CH${}_2$OSO${}_3$Na (ankyl sulfat) đều là các chất giặt rửa tổng hợp.
(2) Sai. Phần kị nước mới là gốc hydrocarbon mạch dài (không tan nhiều trong nước); phần ưa nước là các nhóm như -COONa, -SO${}_3$Na, -OSO${}_3$Na tan tốt trong nước. Nhận định hoán đổi vai trò hai phần nên sai.
(3) Đúng. Đây chính là cơ chế giặt rửa minh họa bởi sơ đồ: đuôi kị nước thâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ, đầu ưa nước hướng ra ngoài tiếp xúc với nước, tạo micelle giúp vết bẩn bị chia nhỏ, phân tán vào nước và bị rửa trôi.
(4) Đúng. Nhận định dùng cụm 'giảm hoặc mất tác dụng' nên bao quát cả nhóm chất giặt rửa tổng hợp loại cacboxylat (muối natri của axit cacboxylic tổng hợp), loại này tạo kết tủa với Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$ trong nước cứng (tương tự xà phòng), khiến tác dụng giặt rửa bị giảm hoặc mất. Do đó nhận định được chấp nhận là đúng.
(5) Đúng. Các chất giặt rửa là chất hoạt động bề mặt, làm giảm sức căng bề mặt của nước, giúp vải sợi dễ thấm ướt và tăng hiệu quả giặt rửa.
Vậy các nhận định đúng là (1), (3), (4), (5).

(AI giải đề cho tôi)
Định nghĩa hóa học: chất giặt rửa tổng hợp là các chất được tổng hợp hóa học, có tác dụng giặt rửa như xà phòng nhưng không phải là muối sodium hoặc potassium của các acid béo. Xà phòng (C) chính là muối Na/K của acid béo nên không phù hợp; ester (B) và chất béo (D) không có tính chất mô tả. Đáp án đúng là A, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tự nhiên (như xà phòng từ dầu mỡ, saponin, các chất chiết xuất thực vật) lành tính với da và dễ phân hủy sinh học, ít gây ô nhiễm môi trường. A sai vì tan tốt vẫn có thể tạo bọt; B sai vì xà phòng vẫn dùng được trong nước cứng (dù giảm hiệu quả do tạo kết tủa) và nhiều chất giặt tự nhiên không bị; C sai vì chiết xuất tự nhiên thường khó sản xuất quy mô công nghiệp và giá thành cao hơn chất tổng hợp.

(AI giải đề cho tôi)
Sodium stearate là muối natri của acid stearic (C17H35COOH), công thức C17H35COONa. Các phương án chứa K (A, C) là muối kali, còn C2H5COONa (D) là sodium propionate. Vậy đáp án là B.

(AI giải đề cho tôi)
Phân tử xà phòng (muối natri của axit béo) gồm hai phần: đuôi hydrocarbon kị nước và nhóm -COONa (được khoanh tròn) phân cực, tan được trong nước nên là nhóm ưa nước. Vậy đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Bồ kết là chất giặt rửa thiên nhiên (chứa saponin), không phải chất giặt rửa tổng hợp, nên phát biểu A sai. B đúng vì hai chất đó là ankylbenzen sulfonat và ankyl sulfat – chất giặt rửa tổng hợp. C đúng vì xà phòng tạo kết tủa (RCOO)2Ca, (RCOO)2Mg với Ca2+, Mg2+ trong nước cứng nên mất tác dụng. D đúng vì xà phòng dễ bị vi sinh vật phân hủy, thân thiện môi trường.

Đáp án: 3

(AI giải đề cho tôi)
Chất X có đuôi kị nước dài và đầu ưa nước -OSO3Na (alkyl sulfate), là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp; chất Y có đầu ưa nước -COONa là muối natri của acid béo, tức xà phòng. Xét phát biểu A: gốc hydrocarbon no phải có công thức C_nH_{2n+1}-, nên gốc của X phải là C12H25- (không phải C12H21-, vốn là gốc không no) và gốc của Y là C15H31- (dây carbon của Y dài hơn X). Do đó phát biểu A sai. B đúng vì X (alkyl sulfate) không tạo kết tủa với ion Ca2+, Mg2+ nên giặt rửa được cả trong nước cứng. C đúng vì đầu ưa nước của X, Y lần lượt là -OSO3Na và -COONa. D đúng vì X là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp, Y là thành phần chính của xà phòng.

Đáp án A (được đánh dấu highlight trong bản gốc).

Đáp án: 24

(AI giải đề cho tôi)
Câu 4: Xét trạng thái tồn tại ở điều kiện thường của từng chất:
- Triolein (A): chất lỏng vì chứa các gốc acid oleic không no (C17H33), nhiệt độ nóng chảy thấp.
- Sodium stearate (B): muối natri của acid stearic (C17H35COONa), là xà phòng, tồn tại ở trạng thái rắn ở điều kiện thường.
- Linoleic acid (C): acid béo không no (C17H31COOH), chất lỏng.
- Vinyl acetate (D): CH2=CH-OCOCH3, monomer chất lỏng.
Vậy chất tồn tại ở trạng thái rắn là sodium stearate, khớp với đáp án nguồn B.

Đáp án: 2341

(AI giải đề cho tôi)
Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp là alkylbenzen sulfonate như $C{H}_3[C{H}_2{]}_{11}{C}_6{H}_{4}S{O}_{3}Na$ (LAS). Các phương án A, D là xà phòng (muối kali/natri của axit béo), C là xà phòng canxi không tan. Đáp án khớp với đáp án nguồn: B.