2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第四單元 化學(xué)與技術(shù)的發(fā)展 課題2 表面活性劑 精細(xì)化學(xué)品教學(xué)案 新人教版選修2.doc

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課題2 表面活性劑 精細(xì)化學(xué)品 肥皂可以用來去油污 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1．肥皂的主要成分 高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，它由兩部分組成，一是極性的親水基，二是非極性的親油基或憎水基。 2．去污原理 (1)在洗滌衣物時，肥皂、油污與水之間發(fā)生潤濕、乳化、起泡三種主要作用而達(dá)到去污的目的。 (2)潤濕：使附著的油污易于分散到水中；乳化：使油污在水中形成小滴，脫離附著物而懸浮在水中；起泡：使油污和其他固體污垢更容易被吸附而脫離附著物。 3．生產(chǎn)原理 (1)原料：油脂和燒堿。 (2)原理——酯類的水解。 ①皂化反應(yīng)：酯類在堿性條件下的水解反應(yīng)。 ②硬脂酸甘油酯皂化反應(yīng)的化學(xué)方程式為 其中，硬脂酸鈉是肥皂的有效成分。 4．生產(chǎn)肥皂的工藝流程 脂肪、植物油 [跟隨名師解疑難] 實驗室制肥皂的注意事項 (1)實驗時，為了加速皂化反應(yīng)的進程，一般都用乙醇作溶劑，它既能溶解堿，也能溶解油脂，能使反應(yīng)在均一的液體(均相體系)中進行而加快速率。 (2)氯化鈉的用量要適中，用量少時，鹽析不充分；用量過多時，影響肥皂的固化。 (3)檢驗皂化反應(yīng)是否完全時，也可用玻璃棒取出幾滴試樣放入試管，加入4～5 mL水，把試管浸在熱水浴中或放在火焰上加熱，并不斷振蕩。如果混合物完全溶解，液面上沒有油滴分出，表示皂化反應(yīng)已經(jīng)完全，如果液面上有油滴分出，說明皂化反應(yīng)沒有完全。 (4)濾出的固體物質(zhì)中，可以添加松香、香料等，加入松香還可以增加肥皂的泡沫。 [剖析典例探技法] [例1]　熱的飽和肥皂水中加入下列物質(zhì)，不會析出固體或產(chǎn)生沉淀的是(　　) A．氯化鈣　　　　　　 B．稀硫酸 C．食鹽 D．酒精 [名師解析]　肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉，將氯化鈣加入肥皂水中會產(chǎn)生沉淀：Ca2＋＋2RCOO－→(RCOO)2Ca↓；稀硫酸加入肥皂水中會產(chǎn)生不溶于水的高級脂肪酸沉淀：RCOO－＋H＋→RCOOH；食鹽加入肥皂水中會發(fā)生鹽析，使肥皂析出；酒精與肥皂水互溶。 [答案]　D [名師點睛]　 肥皂中的有效成分硬脂酸鈉與硬水中的Mg2＋、Ca2＋反應(yīng)生成沉淀(即浮渣)，在酸性環(huán)境中硬脂酸鈉會生成溶解度小的高級脂肪酸而大大減弱去污效果，故肥皂在軟水中的去污效果好，在硬水和酸性環(huán)境中的去污效果不好。 合成洗滌劑 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1．合成原料 石油裂解產(chǎn)品、硫酸、氫氧化鈉等。 2．結(jié)構(gòu)特點 與傳統(tǒng)去污劑(肥皂)結(jié)構(gòu)相似，分子中同時具有親水基和親油基，這類化合物統(tǒng)稱為合成洗滌劑。 3．組成及種類 市場上的合成洗滌劑多為烷基苯磺酸鈉，通常有固態(tài)的(洗衣粉)和液態(tài)的(洗潔精)產(chǎn)品。 4．合成原理(以十二烷基苯磺酸鈉的合成為例) (1)加成： 。 (2)磺化： 。 (3)中和： 。 5．合成洗滌劑的選擇條件 (1)確定合適的碳鏈長度，以含碳原子個數(shù)12～18為最佳——以平衡親水性和親油性。 (2)選擇不含支鏈的烴基——保證能被生物降解，含有支鏈烴基時，通常難以被生物降解。 (3)合理的配方——提高綜合性能，滿足不同用途和需要。 [跟隨名師解疑難] 合成洗滌劑與肥皂的優(yōu)缺點 (1)合成洗滌劑的優(yōu)點： ①肥皂不適合在硬水中使用，而合成洗滌劑的使用不受水質(zhì)的限制。因為硬水中的鈣、鎂離子會跟肥皂生成高級脂肪酸鈣或高級脂肪酸鎂等沉淀，使肥皂喪失去污能力，而合成洗滌劑在硬水中生成鈣、鎂鹽類能夠溶于水，不會喪失去污能力。 ②合成洗滌劑去污能力強，并且適合洗衣機使用。 ③合成洗滌劑原料便宜。制造合成洗滌劑的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更價廉易得。 (2)合成洗滌劑的缺點： 合成洗滌劑對環(huán)境的影響較大，在制造過程中產(chǎn)生大量的廢水和廢氣，它的使用，特別是含磷洗滌劑的使用，又增添了一系列的環(huán)境污染。 (3)肥皂的優(yōu)點： 肥皂使用后排放出去時，很快就可由微生物分解。所以相對來說，肥皂在生產(chǎn)和使用上，對環(huán)境的影響是輕微的。 (4)肥皂的缺點： 肥皂洗滌的不利之處是水中的礦物質(zhì)會與肥皂起反應(yīng)，形成不能溶解的薄膜，這將使衣物變灰。 [剖析典例探技法] [例2]　下列有關(guān)合成洗滌劑的敘述，錯誤的是(　　) A．在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基含碳原子的個數(shù)以12～18為宜 B．在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基應(yīng)以帶支鏈為宜 C．在合成洗滌劑中添加酶制劑可提高洗滌效果 D．在合成洗滌劑中應(yīng)以無磷助劑代替含磷助劑 [名師解析]　烷基苯磺酸鈉的烷基中碳鏈長度對洗滌效果有很大影響，碳鏈過長、過短都會影響水溶性。以12～18個C原子為宜，且有支鏈時，不易降解，添加酶制劑可以使衣服上血漬、奶漬分解并被清除，含磷洗衣粉會造成環(huán)境污染。 [答案]　B [名師點睛]　 (1)烷基苯磺酸鈉的親油基為，親水基為—SO。 (2)含磷化合物是一種較好的助洗劑，但大量含磷污水的任意排放會造成赤潮、水華等環(huán)境污染問題。 精細(xì)化學(xué)品及其生產(chǎn)特點 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1．分類 精細(xì)化學(xué)品按用途可分為醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、顏料、黏合劑、表面活性劑、催化劑、食品和飼料添加劑、塑料、合成纖維和橡膠用添加劑等。 2．生產(chǎn)特點 (1)精細(xì)化學(xué)品具有品種多、批量小、產(chǎn)值高等特點，表面活性劑素有“工業(yè)味精”之稱。 (2)精細(xì)化工具有技術(shù)密集、附加值高等特點，主要體現(xiàn)在精細(xì)化學(xué)品研發(fā)階段投資高、工藝流程長、原料多、反應(yīng)復(fù)雜和條件要求嚴(yán)格等，技術(shù)保密性強、專利壟斷性強等特點。 [跟隨名師解疑難] (1)表面活性劑含有的—COO－或—SO，其具有極性而易溶于極性的水中，稱為親水基；含有的—R具有非極性，易溶于非極性的油中，而不易溶于極性的水中，稱為親油基或憎水基，這種現(xiàn)象稱為“相似相溶”。 (2)表面活性劑的用途： ①家用洗滌：如肥皂、洗衣粉和洗潔精等； ②個人護理：如洗發(fā)香波、化妝品的乳化劑等； ③工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：如配制農(nóng)藥時常加入一些表面活性劑使之成為乳濁液，提高病蟲害的防治效果。 (3)在泡沫滅火器中添加表面活性劑使水溶液容易形成泡沫，增加滅火劑與可燃物之間的浸潤性，提高滅火性能。 [剖析典例探技法] [例3]　市場上有一種加酶洗衣粉，它是在洗衣粉中加入少量的堿與蛋白酶制成的。蛋白酶的催化活性很強，衣物的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)、油漬遇到它，都能水解而除去。下列衣料中，不能用加酶洗衣粉洗滌的是(　　) ①棉織品　②毛織品?、垭婢]織品　④絲織品 A．①　　　　　　　　 B．②③ C．①③ D．②④ [名師解析]　毛、絲的主要化學(xué)成分都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)在酶的催化作用下易水解，損壞衣物。 [答案]　D [名師點睛]　 精細(xì)化學(xué)品往往具有特定的功能、狹窄的適用對象以及其他特殊要求。 精細(xì)化學(xué) 肥皂與合成洗滌劑的比較 肥皂 (以硬脂酸鈉為例) 合成洗滌劑 (以烷基苯磺酸鈉為例) 原料 動植物油脂(屬于生物質(zhì)原料，成本較高但可再生) 石油產(chǎn)品(屬于化石原料，價格便宜，但不能再生) 分子結(jié)構(gòu) 憎水基 水溶液pH 8～9，會造成某些人群皮膚過敏 5～9，比較適中 在酸性水中 洗滌效果降低 洗滌效果不受影響 在硬水中 與Mg2＋、Ca2＋反應(yīng)生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗滌效果降低 洗滌效果不受影響 去污能力 肥皂<合成洗滌劑 是否適用于洗衣機 不適用 適用 生物降解性 可被微生物降解 無支鏈的可被微生物降解；有支鏈的不易被微生物降解 1．下列有關(guān)肥皂的敘述中錯誤的是(　　) A．肥皂與純堿的去污原理相同 B．肥皂可以加速油污在水中的分散 C．肥皂是油脂在堿性條件下水解生成的 D．肥皂主要成分的分子中含有親油基團和親水基團 解析：肥皂和純堿的去污原理不同，肥皂去污是利用肥皂中親油基團對油污的溶解性去污，純堿是利用其水解使溶液呈堿性，使油污水解而去污的。 答案：A 2．可以判斷油脂皂化反應(yīng)基本完成的現(xiàn)象是(　　) A．反應(yīng)液使紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色 B．反應(yīng)液使藍(lán)色石蕊試紙變?yōu)榧t色 C．反應(yīng)后，靜置，反應(yīng)液分為兩層 D．反應(yīng)后，靜置，反應(yīng)液不分層 解析：油脂皂化反應(yīng)前后溶液均呈堿性，故不可用A判斷，B為錯誤敘述。反應(yīng)前油脂不溶于水而分層，完全反應(yīng)后其產(chǎn)物溶于水，反應(yīng)液不分層，故答案為D。 答案：D 3．[雙選題]關(guān)于肥皂與合成洗滌劑的比較，下列說法正確的是(　　) A．肥皂可以在硬水中使用，而合成洗滌劑不行 B．合成洗滌劑去污能力比肥皂強，適合洗衣機使用 C．制造合成洗滌劑的原料便宜 D．制造肥皂的原料便宜 解析：肥皂的有效成分為硬脂酸鈉，而C17H35COO－能與硬水中的Ca2＋、Mg2＋結(jié)合生成沉淀，使C17H35COO－失去除污能力，降低了洗滌效果；合成洗滌劑為十二烷基苯磺酸鈉，其擁有更強的親水基和親油基，去污能力更強；合成洗滌劑的原料主要是石油化工的副產(chǎn)品，比較便宜，而肥皂的原料是油脂，成本比較高。 答案：BC 4．下列關(guān)于精細(xì)化學(xué)品的說法不正確的是(　　) A．表面活性劑用量很少，卻能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，故素有“工業(yè)味精”之稱 B．在泡沫滅火器中添加表面活性劑可以提高滅火效果 C．精細(xì)化學(xué)品具有品種少、批量小、產(chǎn)值高的特點 D．出售精細(xì)化學(xué)品，與其說是出售產(chǎn)品，不如說是出售技術(shù) 解析：精細(xì)化學(xué)品具有品種多、批量小、產(chǎn)值高的特點；精細(xì)化工具有技術(shù)密集、附加值高等特點。 答案：C 5．常用洗滌劑的主要成分是十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉是常用普通洗衣粉的主要成分，其結(jié)構(gòu)可用圖形來表示，端為鏈烴基，端為極性基。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)特點，試分析和回答下列問題： (1)十二烷基苯磺酸鈉分子在水溶液表面分布的結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)是下列各圖中的________圖(填寫序號)，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)進入水內(nèi)部的十二烷基苯磺酸鈉分子，可能會以下列結(jié)構(gòu)形式中的________結(jié)構(gòu)形式存在(填寫序號)，理由是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)我國目前生產(chǎn)的合成洗衣粉中的主要成分大部分還是下列幾種物質(zhì)，從目前已知情況分析，其中對環(huán)境有較嚴(yán)重影響的是________。 A．十二烷基苯磺酸鈉() B．三聚磷酸鈉(Na5P3O10) C．蛋白酶 D．硅酸鈉(Na2SiO3) 解析：(1)水分子為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，洗衣粉分子的極性基(端)應(yīng)溶解于水中(親水基)，鏈烴基(端)不應(yīng)溶于水中(憎水基)，C符合要求。 (2)A中極性基交替排列，可減少分子之間的斥力；D中極性基(端)向外、鏈烴基(端)向內(nèi)的排列，在一定程度上使憎水基團脫離與水的接觸，使體系能量最低。A、D為其可能的存在形式。 (3)選項中的各種物質(zhì)都是中學(xué)化學(xué)課本中出現(xiàn)過的物質(zhì)，各種物質(zhì)的去污原理有差異。但Na5P3O10中含有磷元素，易使水體富營養(yǎng)化造成水質(zhì)惡化，其他物質(zhì)中不含營養(yǎng)元素，故不會對環(huán)境造成嚴(yán)重影響，所以選B。 答案：(1)C　鏈烴基在液面上，極性基團在液面之下與水相親，可使體系能量降低 (2)AD　極性基團交錯排列，可減少分子之間的斥力；鏈烴基向內(nèi)、極性基團向外的結(jié)構(gòu)，在一定程度上使親油基團——鏈烴基脫離與水的接觸，使體系能量降低 (3)B [高考感悟] 1．(福建高考)化學(xué)與社會、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法正確的是(　　) A．石英只能用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維 B．從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實現(xiàn) C．為了增加食物的營養(yǎng)成分，可以大量使用食品添加劑 D．“地溝油”禁止食用，但可以用來制肥皂 解析：本題可結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)與成分進行判斷。 A．石英的用途很廣泛，如制石英玻璃、石英鐘等。B.從海水中提取的物質(zhì)有多種，有些必須通過化學(xué)反應(yīng)獲得，如海水提鎂、提溴等；有些不用通過化學(xué)反應(yīng)獲得，利用物理方法即可，如用蒸餾法淡化海水。C.食品添加劑是指用于改善食品品質(zhì)、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養(yǎng)成分的一類化學(xué)合成或天然物質(zhì)。食品添加劑的安全使用是非常重要的，要嚴(yán)格控制使用量。D.地溝油，泛指在生活中存在的各類劣質(zhì)油，如回收的食用油、反復(fù)使用的炸油等。地溝油的主要成分是油脂，可使其在堿性條件下水解制肥皂。 答案：D 2．選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ礈煲挛锟墒盏搅己玫男ЧＯ铝姓f法不正確的是(　　) A．羊毛衣物宜使用中性洗滌劑洗滌 B．衣服縮水主要是由洗滌劑造成的 C．用清水不易洗凈衣物上的墨漬 D．帶有汗?jié)n的衣物宜用加酶洗衣粉洗滌 解析：A項羊毛的主要成分為蛋白質(zhì)，不耐酸，也不耐堿，故宜使用中性洗滌劑洗滌。B項衣服縮水主要是水的作用使衣物纖維膨化造成的。C項墨漬的洗滌需要用洗滌劑，只用清水很難洗掉。D項加酶洗衣粉中的蛋白酶能與汗?jié)n反應(yīng)，從而容易洗掉。 答案：B 3．(浙江自選模塊)(1)有氧洗衣粉含有過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)，這種洗衣粉除了具有去污功能外，還有____________功效，該功效與過碳酸鈉中的________________基團(用化學(xué)符號表示)有關(guān)。 (2)硫酸的用途非常廣泛，可應(yīng)用于____________(可多選)。 A．橡膠的硫化 B．表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成 C．鉛蓄電池的生產(chǎn) D．過磷酸鈣的制備 解析：(1)過碳酸鈉的組成中含有過氧化氫，具有強氧化性，有殺菌消毒的作用。 (2)B中有磺酸基的引入，需濃硫酸作反應(yīng)物；C中H2SO4作蓄電池的電解質(zhì)溶液；D中由磷礦石和硫酸反應(yīng)制過磷酸鈣。 答案：(1)殺菌消毒　－O－O－　(2)BCD [課時跟蹤訓(xùn)練] 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．[雙選題]下列有關(guān)生活中化學(xué)的說法，錯誤的是(　　) A．向燃料煤中加入生石灰，可以減少對大氣的污染 B．含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會導(dǎo)致水體污染 C．油脂在酸性條件下水解叫皂化反應(yīng) D．洗滌劑去油污主要是物理變化，堿液去油污屬于化學(xué)變化 解析：A中CaO與SO2反應(yīng)，可減少SO2對大氣的污染。B中磷的化合物使水體富營養(yǎng)化而產(chǎn)生污染，它們不易被細(xì)菌分解。C中應(yīng)該在堿性條件下水解。D中堿液去油污是油脂在堿性條件下水解屬于化學(xué)變化。 答案：BC 2．制肥皂時，皂化反應(yīng)后加鹽的作用是(　　) A．加大溶液密度　　　　 B．催化作用 C．與甘油反應(yīng) D．鹽析使肥皂析出 解析：皂化反應(yīng)后的混合液是不分層的，需要加入食鹽將肥皂的有效成分析出，即鹽析。 答案：D 3．油脂皂化后，使肥皂和甘油從混合物里充分分離，可以采用(　　) ①分液?、谡麴s?、圻^濾　④鹽析?、轁B析 A．①② B．③④ C．④③② D．②③⑤ 解析：為了使高級脂肪酸鈉從皂化后的反應(yīng)液中析出，須加入食鹽以降低其溶解度而發(fā)生鹽析；再過濾可得高級脂肪酸鈉；但甘油溶解在下層的水溶液中，其沸點與水差別較大，可用蒸餾法分離得到。 答案：C 4．有關(guān)肥皂的敘述正確的是(　　) ①利用油脂在堿性條件下進行水解而制得 ②肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉和甘油 ③使肥皂從油脂水解后的混合物中分離的過程是鹽析 ④肥皂制成后不能再溶于水形成膠體溶液 A．①② B．②④ C．③④ D．①③ 解析：肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉，②不正確；肥皂制成后，可以再溶于水形成膠體，④不正確。 答案：D 5．[雙選題]下列物質(zhì)中，分子的一端親水，另一端親油的是(　　) A．CH3(CH2)15SO3Na B．CH2CH2CH3 C．CCl4 D．CH3(CH2)4COOH 解析：表面活性劑的基本性質(zhì)是具有極性基團(親水)和非極性基團(親油)。烴基是非極性基團，能親油，而酸根為極性基團，能親水，故CH3(CH2)15SO3Na和CH3(CH2)4COOH具有上述性質(zhì)。 答案：AD 6．為防止水體污染，我國許多地區(qū)對洗衣粉的成分加以限制，這些地區(qū)銷售的洗衣粉中不得含有(　　) A．硅酸鈉 B．烷基苯磺酸鈉 C．三聚磷酸鈉 D．蛋白酶 解析：洗衣粉添加三聚磷酸鈉主要是為了軟化硬水，但含有磷元素，會造成水體富營養(yǎng)化，促使水生藻類大量繁殖，水中的溶解氧降低，從而使水質(zhì)變壞，造成水體污染，所以許多地區(qū)禁止使用含磷洗衣粉。 答案：C 7．下列關(guān)于合成洗滌劑的說法不正確的是(　　) A．合成洗滌劑分子中含有親水基和憎水基 B．合成洗滌劑不適合在硬水中使用 C．合成洗滌劑能造成水體污染，使水質(zhì)變壞 D．合成洗滌劑去污能力強 解析：合成洗滌劑分子中含有親水基和憎水基，去污能力比肥皂強，但其含有的含磷化合物會造成水體污染，使水體富營養(yǎng)化；硬水對合成洗滌劑的使用沒有影響(硬水中使用肥皂時會因生成沉淀而降低洗滌效果)。 答案：B 8．合成洗滌劑同肥皂相比有以下優(yōu)點：①原料便宜；②不受軟水、硬水等水質(zhì)限制；③不污染水體；④去污能力強。你認(rèn)為正確的是(　　) A．①②③④ B．①②④ C．②③④ D．①④ 解析：合成洗滌劑特別是含磷洗滌劑的使用會造成水體富營養(yǎng)化，形成“水華”等問題。 答案：B 9．為保證加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)注意(　　) A．使用沸水先沖泡洗衣粉 B．用含氯較高的自來水源 C．和其他洗滌劑混合使用 D．室溫時用軟水先溶解洗衣粉 解析：使用加酶洗衣粉時，除注意用軟水、不與其他洗滌劑混合使用外，還應(yīng)考慮酶的活性。溫度太高，含氯太高都會使蛋白質(zhì)變性而失去活性。 答案：D 10．關(guān)于表面活性劑用途的說法正確的是(　　) ①應(yīng)用于化妝品、食品；②應(yīng)用于皮革、石油燃料；③應(yīng)用于造紙制藥；④可提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。 A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：表面活性劑是精細(xì)化學(xué)品的一種，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)中均有廣泛應(yīng)用，如：應(yīng)用于化妝品、食品、皮革、石油燃料、造紙、制藥等，用量少，但可以大大提高工業(yè)生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，以上說法均正確。 答案：D 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(14分)將洗衣粉和肥皂制成溶液進行有關(guān)實驗。試回答下列問題： (1)分別用紫色石蕊試紙檢驗，試紙呈________色和________色，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)不能在酸性水中使用的是____________，其原因是(用離子方程式表示)________________________________________________________________________。 (3)不能在硬水中使用的是____________，其原因是(用離子方程式表示)________________________________________________________________________。 (4)洗衣粉的主要成分是________________，肥皂的成分是____________，兩者都屬于________類化合物。 解析：烷基苯磺酸或烷基磺酸均屬于有機強酸，而高級脂肪酸屬于有機弱酸，洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉是強酸強堿鹽，溶液呈中性，而肥皂的主要成分高級脂肪酸鈉(通常是硬脂酸鈉C17H35COONa)是強堿弱酸鹽，溶于水呈較強的堿性。由于肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉，在酸性水溶液中生成不溶性的C17H35COOH，在硬水中生成不溶性的(C17H35COO)2Ca、(C17H35COO)2Mg，從而影響去污效果。 答案：(1)紫　藍(lán)　前者是強堿強酸組成的鹽，溶液呈中性；后者是強堿弱酸組成的鹽，水解呈堿性 (2)肥皂　C17H35COO－＋H＋―→C17H35COOH↓ (3)肥皂 2C17H35COO－＋Ca2＋―→(C17H35COO)2Ca↓、 2C17H35COO－＋Mg2＋―→(C17H35COO)2Mg↓ (4)烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉　高級脂肪酸鈉　有機鹽 12．(10分)已知苯和鹵代烷烴在催化劑作用下，發(fā)生烷基化反應(yīng)(取代)，生成苯的同系物，如 工業(yè)上以苯、濃硫酸、十二烷、NaCl和H2O為原料制取 (洗衣粉的主要成分)，依據(jù)合理途徑寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (可不填滿，也可補充) 解析：逆推法：要合成，需要、濃硫酸和NaOH，合成需要和C12H25Cl，C12H25Cl可由Cl2和C12H26光照反應(yīng)得到；Cl2和NaOH可由電解飽和食鹽水得到。 答案：(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)C12H26＋Cl2C12H25Cl＋HCl 13．(12分)下面是實驗室制取肥皂的實驗步驟：①在蒸發(fā)皿中加入8 mL植物油、8 mL乙醇和4 mL NaOH溶液；②把盛有混合物的蒸發(fā)皿放在冷水中冷卻；③在不斷攪拌下，給蒸發(fā)皿中的液體微微加熱，直到混合物變稠；④向混合物中加入20 mL熱蒸餾水，再放在冷水中冷卻；⑤加入25 mL NaCl飽和溶液，充分?jǐn)嚢?；⑥繼續(xù)加熱，直到把一滴混合物放到水中時，在液體表面不再形成液滴為止；⑦用紗布濾出固體物質(zhì)，棄去廢液。把固體物質(zhì)擠干，并壓成條狀，晾干，即制得肥皂。 (1)上述實驗的正確操作步驟是_____________________________________________。 (2)加入乙醇的作用是什么？______________________________________________。 (3)加入飽和NaCl溶液的作用是什么？____________________________________。 (4)如何檢驗皂化反應(yīng)是否完全？_________________________________________。 解析：(1)明確肥皂的制備流程和生產(chǎn)原理是解決本題的關(guān)鍵。 (2)油脂不易溶于水，易溶于有機溶劑，乙醇能與水互溶，加入乙醇可以使NaOH和油脂完全接觸，有利于反應(yīng)進行。 (3)鹽析作用能析出生成的高級脂肪酸鈉。 (4)通過油脂不溶于水來檢驗反應(yīng)完全與否。 答案：(1)①③⑥②④⑤⑦ (2)溶解NaCl和油脂，使反應(yīng)物融為一體，加快反應(yīng)速率 (3)鹽析，使高級脂肪酸鈉發(fā)生凝聚而從混合液中析出，并浮在表面 (4)用玻璃棒取出幾滴試樣放在試管里，加入4～5 mL 蒸餾水，把試管浸在熱水浴中或放在燈焰上加熱，并不斷振動，如果混合物完全溶解，沒有油滴分出，表示皂化反應(yīng)已完全 14．(14分)在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國就開始制造烷基苯磺酸鹽以代替肥皂。1930年，美國National Aniline公司正式將烷基苯磺酸鈉作為廉價的合成洗滌劑銷售。這種產(chǎn)品，在第二次世界大戰(zhàn)后的1945～1950年間迅速普及。在日本，利用硬性型ABS(帶支鏈的烷基苯磺酸鹽)的合成洗滌劑的產(chǎn)量，在1963年已超過肥皂。但是隨著合成洗滌劑消費量的增加，引起水質(zhì)污染等問題。因而開始改用對微生物降解性良好的軟性型LAS(直鏈烷基苯磺酸鹽)。 (1)軟性型LAS最常見的是直鏈?zhǔn)榛交撬徕c ，其結(jié)構(gòu)中與肥皂(C17H35COONa)的憎水基團—C17H35相當(dāng)?shù)幕鶊F為________________。 (2)烷基苯磺酸鈉用作洗滌劑時，需配加三聚磷酸鈉、硅酸鈉等助洗劑。當(dāng)洗滌用水硬度較大時，洗衣粉與肥皂相比，________洗滌效果較好，原因是肥皂__________________。 (3)1999年1月1日開始的太湖流域禁磷行動是指____________________________ ________________________________________________________________________， 主要目的是_____________________________________________________________。 (4)現(xiàn)在市場上銷售的加酶洗衣粉中含有堿性蛋白酶，它對洗滌______________類污漬效果極好，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 此時選用50～60 ℃的水洗滌效果最好，其原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)直鏈?zhǔn)榛交撬徕c的憎水基是有機基團部分，CH3(CH2)9CHCH3。 (2)洗衣粉中的三聚磷酸鈉等助洗劑能軟化水，可增加洗衣粉的去污能力，而肥皂中的C17H35COO－能與硬水中的Ca2＋、Mg2＋反應(yīng)生成沉淀，去污效果降低。 (3)含磷洗衣粉對水體會造成富營養(yǎng)化，太湖流域禁磷行動即是指禁止銷售、使用含磷洗衣粉，防止水體污染。 (4)加酶洗衣粉中的堿性蛋白酶能夠催化蛋白質(zhì)類污漬的水解，所以對含蛋白質(zhì)的血漬、奶漬的洗滌效果好。 答案：(1) (2)洗衣粉　易與Ca2＋、Mg2＋反應(yīng)生成沉淀 (3)在太湖流域禁止使用、銷售含磷洗衣粉 防止太湖流域水體磷含量過高而引起藻類大量繁殖 (4)血漬、奶漬　血漬、奶漬主要成分是蛋白質(zhì)，能在蛋白酶催化下水解　蛋白酶在該溫度下催化活性最大