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

(AI giải đề cho tôi)
Triolein là trieste của glycerol với acid oleic $C_{17}{H}_{33}COOH$. Xà phòng hóa bằng NaOH: $(C_{17}{H}_{33}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to 3C_{17}{H}_{33}COONa+C_3{H}_5(OH{)}_3$. Sản phẩm là muối natri oleate và glycerol, ứng với phương án B.

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tổng hợp (detergent) có thành phần chính là alkylbenzen sulfonate, ví dụ CH${}_3$[CH${}_2$]${}_{11}$C${}_6$H${}_4$SO${}_3$Na. Các chất còn lại: C${}_3$H${}_5$(OH)${}_3$ là glycerol; CH${}_3$[CH${}_2$]${}_{14}$COONa là xà phòng (muối natri của acid palmitic); CH${}_3$[CH${}_2$]${}_{16}$COOK là xà phòng potassium stearate.

M_C₁₇H₃₃COONa = 18·12 + 33 + 32 + 23 = 304 amu

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tổng hợp là chất hoạt động bề mặt không phải muối của axit béo (xà phòng). Potassium palmitate, potassium oleate, sodium stearate đều là muối kali/natri của axit béo (xà phòng). Sodium lauryl sulfate ($C{H}_3(C{H}_2{)}_{11}OS{O}_{3}Na$) là ankyl sulfat, thuộc loại chất giặt rửa tổng hợp. Đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa gồm xà phòng (muối natri/kali của acid béo) và chất giặt tổng hợp (ankylbenzen sulfonat), cùng các chất giặt tự nhiên như dịch đun quả bồ kết (chứa saponin). Xét từng nguyên liệu: (1) CH3[CH2]16-COONa là xà phòng (muối natri của acid stearic) - dùng được; (2) CH3[CH2]14-COOK là xà phòng kali (muối kali của acid palmitic) - dùng được; (3) C6H5OH (phenol) không phải xà phòng hay chất giặt, chỉ là phenol có tính acid yếu, không có khả năng giặt rửa - không dùng được; (4) CH3[CH2]11-C6H4-SO3Na là ankylbenzen sulfonat natri, chất giặt tổng hợp - dùng được; (5) Dịch đun quả bồ kết chứa saponin, chất giặt tự nhiên - dùng được. Vậy có 4 nguyên liệu dùng để làm chất giặt rửa, khớp với đáp án nguồn (4).

(AI giải đề cho tôi)
Đun dầu thực vật (triglyceride, este của glycerol và acid béo) với dung dịch NaOH xảy ra phản ứng xà phòng hóa (thủy phân trong môi trường kiềm): (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3. Sản phẩm là muối của acid béo (chính là xà phòng) và glycerol (rượu). Tuy nhiên trong các đáp án, chỉ có phương án B 'Muối của acid béo và nước' phù hợp với sản phẩm chính của quá trình xà phòng hóa theo cách trình bày trong SGK (sản phẩm thu được là muối của acid béo, tức xà phòng). Các phương án A, C, D đều sai vì phản ứng với NaOH không tạo acid béo tự do hay este. Đáp án đúng: B, khớp với đáp án nguồn (Câu 10 chọn B).

(AI giải đề cho tôi)
Phân tử xà phòng gồm hai phần: phần 1 là gốc kị nước (chuỗi hydrocarbon dài) và phần 2 là gốc ưa nước (nhóm -COONa), đúng như sơ đồ cơ chế giặt rửa. Cơ chế: gốc kị nước xâm nhập vào vết dầu mỡ bám trên vải, gốc ưa nước hướng ra ngoài tiếp xúc với nước, tạo các micelle giúp cuốn trôi vết bẩn.
- A sai: nói ngược, phần 1 là kị nước, phần 2 là ưa nước.
- B sai: với nước cứng, ion Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$ phản ứng tạo kết tủa với xà phòng, ví dụ $2C_{17}{H}_{35}COONa+C{a}^{2+}\to (C_{17}{H}_{35}COO{)}_{2}Ca\downarrow +2N{a}^{+}$, làm giảm tác dụng giặt rửa và gây hại cho vải.
- C đúng: gốc kị nước (chuỗi hydrocarbon) có khả năng xâm nhập vào vết bám dầu mỡ.
- D sai: xà phòng bị thủy phân trong môi trường acid (tạo acid béo), không phải môi trường kiềm.

(AI giải đề cho tôi)
Xà phòng được tạo ra từ phản ứng xà phòng hóa (thủy phân chất béo trong môi trường kiềm NaOH hoặc KOH), sản phẩm là muối sodium hoặc potassium của acid béo (RCOO⁻Na⁺/RCOO⁻K⁺). Do đó đáp án chính xác là C. Phương án A thiếu chi tiết kim loại, D sai vì 'acid' chung chung, B sai vì acid vô cơ.

(AI giải đề cho tôi)
Thí nghiệm xà phòng hóa dầu dừa (triglyceride) với NaOH: chất béo + NaOH → muối sodium của acid béo (xà phòng) + glycerol.
a) Sai. Lớp chất rắn màu trắng nổi lên sau khi thêm NaCl bão hòa là xà phòng (muối sodium của acid béo), không phải glycerol; glycerol tan trong lớp nước bên dưới.
b) Đúng. Dung dịch NaCl bão hòa thực hiện quá trình 'muối hóa' (salting out): làm giảm độ tan của muối sodium acid béo trong nước, khiến xà phòng kết tủa và tách khỏi hỗn hợp.
c) Đúng. Phản ứng thủy phân/xà phòng hóa cần nước (dung dịch NaOH); nếu không thêm nước cất, hỗn hợp bị cạn khô do đun sôi thì phản ứng không thể tiếp tục xảy ra.
d) Đúng. Trong công nghiệp, phản ứng xà phòng hóa chất béo bằng NaOH được ứng dụng để sản xuất xà phòng và glycerol.
a) (AI giải đề cho tôi)
Lớp rắn trắng nổi lên là xà phòng (muối sodium của acid béo), glycerol tan trong lớp nước.
b) (AI giải đề cho tôi)
NaCl bão hòa làm muối sodium của acid béo kết tủa, tách xà phòng khỏi hỗn hợp (muối hóa).
c) (AI giải đề cho tôi)
Thủy phân cần nước; nếu hỗn hợp cạn khô thì phản ứng không xảy ra.
d) (AI giải đề cho tôi)
Phản ứng xà phòng hóa chất béo trong công nghiệp sản xuất xà phòng và glycerol.

(AI giải đề cho tôi)
Khi đun nóng triglyceride (tristearin) với dung dịch KOH xảy ra phản ứng xà phòng hóa, thu được glycerol và muối potassium stearate ${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COOK}$.

Phân tử khối của potassium stearate:
$$M_{{\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COOK}}=18\cdot 12+35\cdot 1+2\cdot 16+39=216+35+32+39=322$$

Kết quả khớp với đáp án in trong tài liệu (A. 322).

(AI giải đề cho tôi)
Thí nghiệm là phản ứng xà phòng hóa mỡ lợn (tristearin chủ yếu) với NaOH: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3.
(a) Sai: lớp chất rắn màu trắng nổi lên sau bước 3 là muối natri của axit béo (xà phòng), không phải glixerol; glixerol tan ở lớp dung dịch nước/NaCl.
(b) Đúng: NaCl bão hòa làm giảm độ tan của muối natri axit béo (hiệu ứng muối), giúp tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp.
(c) Sai: nếu không thêm nước, hỗn hợp cạn khô thì phản ứng diễn ra chậm và có thể dừng, nhưng không phải phản ứng thủy phân 'không xảy ra' — bản chất phát biểu sai vì thủy phân vẫn xảy ra ở giai đoạn đầu khi còn nước/NaOH.
(d) Đúng: dầu dừa cũng là triglixerit (chứa nhiều axit béo no như axit lauric, myristic), xà phòng hóa với NaOH cũng tạo muối natri axit béo kết tủa nổi lên tương tự khi thêm NaCl bão hòa.
(e) Đúng: công nghiệp sản xuất xà phòng và glixerol chính bằng thủy phân chất béo trong NaOH (xà phòng hóa).
Vậy có 3 phát biểu đúng: (b), (d), (e).

C
Sau bước 2, thu được chất lỏng đồng nhất vì tristearin đã bị thủy phân hoàn toàn:
$(C_{17}{H}_{35}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to 3C_{17}{H}_{35}COONa+C_3{H}_5(OH{)}_3$
Sau bước 3, thấy có lớp chất rắn màu trắng nhẹ nổi lên trên chính là xà phòng, $C_{17}{H}_{35}COONa$, nhẹ hơn dung dịch NaCl.
Phần chất lỏng sau khi tách hết xà phòng có thể hòa tan $Cu(OH{)}_2$ thành dung dịch màu xanh lam do có $C_3{H}_5(OH{)}_3$.
Mục đích của việc thêm NaCl là giúp xà phòng tách lớp và nổi lên dễ dàng hơn.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng nhận xét: (A) Sai, vì phản ứng este hóa giữa axit và ancol với xúc tác H2SO4 đặc là phản ứng thuận nghịch (2 chiều), có giới hạn và cân bằng động. (B) Sai theo đáp án nguồn: không phải mọi trường hợp thủy phân este trong kiềm đều cho muối của axit cacboxylic và ancol (ví dụ este của phenol cho phenol, không phải ancol). (C) Sai, vì thủy phân chất béo (triglixerit) luôn thu được glixerol C3H5(OH)3, không phải C2H4(OH)2 (etilen glicol). (D) Đúng: phản ứng xà phòng hóa chất béo bằng dung dịch kiềm là phản ứng một chiều vì kiềm phản ứng với axit sinh ra, tạo muối (xà phòng) bền, không có phản ứng nghịch. Ví dụ: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3. Vậy đáp án đúng là D, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Triglixerit thủy phân trong dung dịch NaOH dư (phản ứng xà phòng hóa) luôn tạo muối của axit béo và glixerol C3H5(OH)3, vì gốc axit trong triglixerit có thể thay đổi nhưng phần glixerol luôn cố định. Vậy chất hữu cơ luôn thu được là glixerol. Đáp án A khớp với đáp án nguồn (55A).

(AI giải đề cho tôi)
Xà phòng hóa triolein trong NaOH vừa đủ: $(C_{17}{H}_{33}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to C_3{H}_5(OH{)}_3+3C_{17}{H}_{33}COONa$. Mỗi mol triolein có 3 nhóm este, nên a mol triolein cho a mol glixerol và 3a mol natri oleat (muối, không phải axit oleic vì môi trường kiềm). Đáp án B, khớp đáp án nguồn (54.B).

(AI giải đề cho tôi)
Xà phòng hóa: triglixerit + 3NaOH → glixerol + 3 muối xà phòng. Số mol triglixerit: n = 0,06/3 = 0,02 mol → M = 17,24/0,02 = 862 g/mol. Khối lượng xà phòng = khối lượng triglixerit + khối lượng NaOH phản ứng − khối lượng glixerol tách ra = 17,24 + 0,06·40 − 0,02·92 = 17,24 + 2,4 − 1,84 = 17,80 gam. Đáp án D.

Chọn đáp án B. $X+3NaOH\to$ Muối + glixerol $\Rightarrow n_{glixerol}=n_{NaOH}÷3=0,04$ mol. Bảo toàn khối lượng: $m=35,6+0,12\times 40-0,04\times 92=36,72$(g) $\Rightarrow$ chọn B.

Chọn đáp án C. $(C_{17}{H}_{33}COO{)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\stackrel{t^0}{\to }3C_{17}{H}_{33}COONa+C_3{H}_5(OH{)}_3\Rightarrow$ chọn C.

Đáp án D

A. Benzyl axetat: CH${}_3$COOCH${}_2$C${}_6$H${}_5$ + NaOH $\to$ CH${}_3$COONa + C${}_6$H${}_5$CH${}_2$OH.

B. Metyl axetat: CH${}_3$COOCH${}_3$ + NaOH $\to$ CH${}_3$COONa + CH${}_3$OH.

C. Metyl propionat: C${}_2$H${}_5$COOCH${}_3$ + NaOH $\to$ C${}_2$H${}_5$COONa + CH${}_3$OH.

D. Tristearin: (C${}_{17}$H${}_{35}$COO)${}_3$C${}_3$H${}_5$ + 3NaOH $\to$ 3C${}_{17}$H${}_{35}$COONa + C${}_3$H${}_5$(OH)${}_3$.

Đáp án D

Ta có phản ứng:
$(C_{15}{H}_{31}COO{)}_3{C}_3{H}_3+3KOH\to 3C_{15}{H}_{31}COOK+C_3{H}_5(OH{)}_3$.
Ta có $n_{Tripanmitin}=161,2÷806=0,2$ mol $\Rightarrow n_{C15H31COOK}=0,6$ mol.
$\Rightarrow m_{C15H31COOK}=0,6\times 176,4$ gam $\Rightarrow$ Chọn D.
Hoặc tăng giảm khối lượng ta có: $m_{Mu\acute{\hat{o}}i}=161,2+0,2\times (39\times 3-12\times 3-5)=176,4$ gam