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

(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)
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).

Đáp án: 3

a) Đúng: xà phòng hóa $(C_{17}{H}_{35}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to 3C_{17}{H}_{35}COONa+C_3{H}_5(OH{)}_3$; $3M_{Na}>M_{C_3{H}_5}$ nên tổng khối lượng xà phòng cao hơn khối lượng tristearin ban đầu (nguồn in kèm ký tự lạ '0hgs' sau công thức, do lỗi in nguồn).
b) Đúng: NaCl bão hòa gây hiệu ứng muối (salting out), giảm độ tan của muối sodium của acid béo giúp kết tinh, tách khỏi dung dịch.
c) Đúng: phần dung dịch dưới chứa glycerol và NaOH dư; glycerol hòa tan Cu(OH)${}_2$ tạo phức màu xanh lam đậm ở nhiệt độ phòng.
d) Sai: dầu bôi trơn máy là hydrocarbon không phản ứng xà phòng hóa với NaOH, không tạo xà phòng kết tinh khi thêm NaCl bão hòa.
a) a) Đúng. Xà phòng hóa tristearin: $(C_{17}{H}_{35}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to 3C_{17}{H}_{35}COONa+C_3{H}_5(OH{)}_3$. Tổng khối lượng 3 muối sodium stearate lớn hơn khối lượng tristearin vì $3M_{Na}>M_{C_3{H}_5}$ (nguồn in: $3M_{Na}>M_{C_3{H}_5}$ kèm ký tự lạ '0hgs' do lỗi in nguồn).
b) b) Đúng. Hiệu ứng muối (salting out): NaCl bão hòa làm giảm độ tan của muối sodium của acid béo, giúp xà phòng kết tinh và nổi lên trên.
c) c) Đúng. Phần dung dịch dưới còn chứa NaOH dư và glycerol; glycerol (polyol) hòa tan Cu(OH)${}_2$ tạo phức glycerat đồng màu xanh lam đậm ở nhiệt độ phòng.
d) d) Sai. Dầu bôi trơn máy là hỗn hợp hydrocarbon (dầu khoáng) không có nhóm ester, không phản ứng xà phòng hóa với NaOH nên không tạo muối sodium của acid béo; khi thêm NaCl bão hòa không thu được chất rắn màu trắng (xà phòng) nổi lên trên.

Đáp án: 784
$m_{Ch\acute{\hat{a}}tb\acute{e}o}=\frac{720}{306}.\frac{1}{3}.\frac{100}{89}.890\approx 784$ kg

a) Sai

b) Đúng

c) Sai

d) Sai

$n_{\text{Mỡ lợn}}=\frac{10}{880}=\frac{1}{88}$; $n_{\text{NaOH}}=\frac{5.1,43.40}{100.40}=\frac{143}{2000}$; Vì $n_{\text{NaOH}}>3n_{\text{Mỡ lợn}}$ => $n_{\text{NaOH}}$ dư
a) a) Sai
b) b) Đúng
c) c) Sai
d) d) Sai. $n_{\text{Mỡ lợn}}=\frac{10}{880}=\frac{1}{88}$; $n_{\text{NaOH}}=\frac{5.1,43.40}{100.40}=\frac{143}{2000}$; Vì $n_{\text{NaOH}}>3n_{\text{Mỡ lợn}}$ => $n_{\text{NaOH}}$ dư

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu của thí nghiệm xà phòng hoá mỡ lợn bằng NaOH:
(a) SAI. Sau bước 3, khi thêm dung dịch NaCl bão hòa nóng, muối sodium của acid béo (xà phòng) bị 'muối hóa' giảm độ tan, kết thành lớp chất rắn màu trắng nổi lên trên mặt. Glycerol tan tốt trong nước nên nằm trong phần nước bên dưới, không phải lớp rắn trắng.
(b) ĐÚNG. NaCl bão hòa làm giảm độ tan của muối sodium của acid béo (hiệu ứng muối hóa), giúp tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp (đặc biệt tách khỏi glycerol).
(c) ĐÚNG. Ở bước 2, đun sôi nhẹ và thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất nhằm tránh cho hỗn hợp bị cạn khô, đảm bảo phản ứng xà phòng hóa diễn ra hoàn toàn.
(d) SAI. Dầu nhòn là triglyceride của acid ricinoleic (gốc acid béo chứa nhóm -OH), xà phòng tạo thành có tính tan tốt hơn nên hiện tượng quan sát được sau bước 3 không hoàn toàn tương tự như với mỡ lợn.
(e) ĐÚNG. Trong công nghiệp, phản ứng xà phòng hóa chất béo bằng NaOH được ứng dụng để sản xuất xà phòng (muối sodium của acid béo) và glycerol (phụ phẩm).
Vậy có 3 phát biểu đúng: (b), (c), (e). Đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (1) SAI — không phải tất cả ester đều điều chế từ alcohol và acid có xúc tác H2SO4 đặc (ví dụ ester của phenol, hoặc điều chế từ anhydride acid, acyl chloride). (2) SAI — mùi tanh của cá do các amin (dạng base); dung dịch NH3 cũng là base nên không khử được mùi tanh, phải dùng chất có tính acid (như nước chanh, giấm). (3) ĐÚNG — chất giặt rửa tổng hợp (alkylbenzen sulfonate) không tạo kết tủa với ion Ca2+, Mg2+ nên dùng được với nước cứng. (4) SAI — polyethylene là chất dẻo, nhưng polyisoprene là cao su (cao su tự nhiên/cao su tổng hợp), không phải chất dẻo. (5) SAI — thủy phân hoàn toàn tinh bột trong môi trường acid thu được glucose, không phải fructose. Vậy có 4 phát biểu không đúng: (1), (2), (4), (5). Đáp án A.

Đáp án: 12
$m_{mu\acute{\hat{o}}i}=600+2\cdot 56-58,88=653,12$ gam
Số bánh xà phòng $=\frac{653,12\cdot 100}{60\cdot 90}=12$