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

(AI giải đề cho tôi)
Thủy phân tripanmitin trong dung dịch NaOH (vừa đủ) là phản ứng xà hóa: (C15H31COO)3C3H5 + 3NaOH → C3H5(OH)3 (glixerol) + 3C15H31COONa (muối natri panmitat, muối của axit panmitic). Vì môi trường kiềm nên sản phẩm là muối, không phải axit tự do; glixerol giữ nguyên khung C3H5. Đối chiếu đáp án: glixerol và muối của axit panmitic.

Định hướng tư duy giải:
m = 17,24 + 0,06·40 - 0,06 : 3·92 = 17,8 gam

(AI giải đề cho tôi)
Thủy phân tripanmitin trong NaOH (vừa đủ) là phản ứng xà phòng hóa: (C15H31COO)3C3H5 + 3NaOH → C3H5(OH)3 (glixerol) + 3C15H31COONa (muối của axit panmitic/stearat). Vì môi trường kiềm, sản phẩm là muối chứ không phải axit tự do. Đáp án A, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
SLS (sodium lauryl sulfate) là muối natri của lauryl hydrogen sulfate, có nhóm -OSO3Na gắn với mạch dodecyl: CH3[CH2]10CH2OSO3Na. Các phương án A là sulfonat (SO3Na), C và D là muối carboxylat (xà phòng), không phải SLS.

(AI giải đề cho tôi)
Phân tử xà phòng gồm gốc kị nước (chuỗi hydrocarbon, phần 1 trong sơ đồ) và gốc ưa nước (–COONa, phần 2). Gốc kị nước có ái lực với dầu mỡ nên xâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ, còn gốc ưa nước hướng ra ngoài tiếp xúc với nước, tạo micelle kéo vết bẩn vào nước. Xét các phát biểu: A sai vì phần 1 là phần kị nước, phần 2 là phần ưa nước (đảo ngược). B sai vì ion Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$ trong nước cứng tạo kết tủa với xà phòng, làm giảm tác dụng giặt rửa và gây hại cho vải. C đúng: gốc kị nước giúp phân tử xà phòng xâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ. D sai vì xà phòng bị thủy phân trong môi trường trung tính (do gốc –COO${}^{-}$ thủy phân), không phải trong môi trường kiềm.

Hướng dẫn giải (nguồn đề, trang 170–171): Số chất là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp là 2 chất: CH3[CH2]11OSO3Na; CH3[CH2]11C6H4SO3Na. (Giải thích bổ sung: hai chất này là muối natri của alkyl sulfate và alkylbenzensulfonic acid – thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp; C15H31COONa, C15H31COOK và C17H33COOK là muối của axit béo, thuộc xà phòng, không phải chất giặt rửa tổng hợp.)

(AI giải đề cho tôi)
Chất giặt rửa tổng hợp là các chất có cấu trúc giống xà phòng nhưng không phải muối của acid béo, thường là alkyl sulfate hoặc alkylbenzene sulfonate. Xét các chất: C15H31COONa và C15H31COOK là muối của acid palmitic (acid béo) → thành phần của xà phòng, không phải chất giặt rửa tổng hợp. C17H33COOK là muối của acid oleic (acid béo) → xà phòng. CH3[CH2]11OSO3Na (natri dodecyl sulfate) và CH3[CH2]11C6H4SO3Na (alkylbenzene sulfonate) là chất giặt rửa tổng hợp. Vậy có 2 chất.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (1) Sai – xà phòng và chất giặt rửa làm sạch vết bẩn nhờ quá trình vật lý (tạo micelle, nhũ hóa dầu mỡ, cuốn trôi), không phải nhờ phản ứng hóa học. (2) Sai – khi tan vào nước, chúng là chất hoạt động bề mặt làm GIẢM sức căng bề mặt của nước, giúp vật dễ thấm ướt, không phải làm tăng. (3) Đúng – cả xà phòng (C₁₇H₃₅COO⁻Na⁺) và chất giặt rửa tổng hợp (alkylbenzen sulfonate, –SO₃⁻Na⁺) đều gồm 2 phần: đầu ưa nước (phần ion) và đuôi kị nước (chuỗi hydrocarbon). (4) Sai – đuôi kị nước hướng về phía vết bẩn dầu mỡ, còn đầu ưa nước hướng về phía nước để bị rửa trôi. Vậy chỉ có 1 phát biểu đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (1) Sai — xà phòng và chất giặt rửa làm sạch vết bẩn nhờ quá trình vật lý (hình thành micelle, nhũ hóa dầu mỡ, giảm sức căng bề mặt), không phải nhờ phản ứng hóa học. (2) Sai — chúng là chất hoạt động bề mặt, khi tan làm GIẢM sức căng bề mặt của nước giúp vật dễ thấm ướt, không phải tạo dung dịch có sức căng bề mặt lớn. (3) Đúng — cả xà phòng (nhóm -COO⁻Na⁺) và chất giặt rửa tổng hợp (nhóm -SO₃⁻Na⁺) đều gồm đầu ưa nước (phần ion) và đuôi kị nước (chuỗi hydrocarbon), như hình minh họa. (4) Sai — đuôi kị nước hướng về phía vết bẩn (dầu mỡ), còn đầu ưa nước hướng về phía nước để vết bẩn bị nhũ hóa và cuốn trôi khi giặt. Vậy chỉ có 1 phát biểu đúng (phát biểu 3), khớp đáp án nguồn là 1.

(AI giải đề cho tôi)
Potassium linoleate có công thức phân tử C${}_{17}$H${}_{31}$COOK, tức C${}_{18}$H${}_{31}$O${}_2$K. Phân tử khối: $M=18\times 12+31\times 1+2\times 16+39=216+31+32+39=318$ (g/mol). Vậy phân tử khối của potassium linoleate là 318.

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

(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)
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)
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)
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)
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).

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.

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