第四单元 化学与技术的发展
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题8个小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)
1.根据化学常识,下列说法正确的是( )
A.施用碳铵后应立即盖上土壤
B.复合肥是两种或两种以上化肥的混合物
C.可用工业用盐作食盐用于烹调
D.加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质
解析:施用氮肥后立即覆盖可防止氮元素损失;复合肥中含有两种或以上的营养元素,并非是两种或以上的化肥;加碘食盐加的是含碘元素的物质,一般为碘酸钾。
答案:A
2.关于肥皂的说法中不正确的是( )
A.油脂皂化反应后,可采用盐析操作将肥皂和甘油分离
B.向肥皂液中加入少量MgCl2溶液会产生沉淀
C.肥皂和农药都不属于精细化学品
D.肥皂可被生物降解
解析:肥皂、合成洗涤剂都是表面活性剂,表面活性剂和农药都是精细化学品。
答案:C
3.地球是我们赖以生存的美丽家园,人类在生产生活中的下列活动会对环境造成污染的是( )
①植树造林、种花种草 ②过量使用农药、化肥增加产量
③生活污水直接排放 ④回收旧电池和塑料制品 ⑤焚烧秸秆作肥料 ⑥使用无铅汽油
A.①④⑥
B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.②③⑤
解析:植树造林对环境有益;过量使用农药、化肥会污染环境;生活污水直接排放也会对环境造成严重污染;回收旧电池和塑料制品不仅对环境有益,而且有利于节约资源;焚烧秸秆作肥料的目的是好的,但在焚烧过程中产生的废气也会污染空气;使用无铅汽油有利于改善空气质量。
答案:D
4.关于精细化学品的叙述正确的是( )
A.氯碱工业的产品为精细化学品
B.塑料、合成纤维、橡胶属于精细化学品
C.纯碱属于精细化学品
D.农药属于精细化学品
解析:精细化学品具有品种多、批量小、产值高的特点,精细化学品主要包括医药、农药、染料和颜料、涂料、黏合剂、催化剂、食品和饲料添加剂、塑料、合成纤维、橡胶用添加剂等。
答案:D
5.肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,洗洁精的主要成分是十二烷基苯磺酸钠。关于它们的说法不正确的是( )
A.肥皂和洗洁精都含有亲水基和亲油基
B.肥皂和洗洁精都有去污作用
C.肥皂和洗洁精都适合于酸性溶液中使用
D.肥皂和洗洁精都能溶于水
解析:肥皂和洗洁精都是钠盐,可溶于水,两者都含有亲水基和亲油基,能去污。但前者属于强碱弱酸盐,能与酸作用而降低去污效果;后者属于强碱强酸盐,能在酸性或中性或碱性溶液中使用。
答案:C
6.为保证加酶洗衣粉的洗涤效果,应注意( )
A.使用沸水先冲泡洗衣粉
B.用含氯较高的自来水水源
C.和其他洗涤剂混合使用
D.室温时用软水先溶解洗衣粉
解析:使用加酶洗衣粉时,除注意用软水、不跟其他洗涤剂混合使用外,还应考虑酶的活性。温度太高、含氯太高都会使蛋白质变性而失去活性。
答案:D
7.我国目前生产的合成洗衣粉中的主要成分大部分还是下列几种物质,从目前已知的情况分析,其中对环境有较严重影响的是( )
A.十二烷基苯磺酸钠()
B.三聚磷酸钠(Na5P3O10)
C.蛋白酶
D.硅酸钠(Na2SiO3)
解析:含磷洗衣粉会导致水体富营养化,从而使水质变坏,污染水源。
答案:B
8.为了同时施用分别含氮、磷、钾三种元素的化肥,对于提供的化肥:①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤氨水,最适宜的组合是( )
A.①②③④
B.②③④
C.①②③
D.②③④⑤
解析:要同时施用分别含有氮、磷、钾三种元素的化肥,必须注意化肥之间不能发生反应以免降低肥效。此题中①与③或④相遇,都会发生反应,前者生成难溶性物质,后者生成挥发性物质,都会降低土壤对有效成分的吸收。
答案:B
二、非选择题(本题共4个小题,共52分)
9.(9分)根据下表中左栏所列化肥的性质,从下列使用注意事项中选择合适的项(可选多项),将其序号填入下表的右栏中。
a.贮存和运输时要密封,不要受潮或曝晒;施用后要盖土或立即灌溉。
b.不要与碱性物质混放或混用。
c.不能与易燃物质混在一起;结块时,不要用铁锤砸碎。
d.不宜长期使用。
编号 化肥 性质 使用注意事项
① 碳酸氢铵(碳铵) 易溶于水,受潮时在常温下即能分解,温度越高分解越快,遇碱时放出氨气;在土壤中不残留有害物质
② 硝酸铵(硝铵) 易溶于水,受热易分解,遇碱放出氨气,在高温或受猛烈撞击时易爆炸
③ 硫酸铵(硫铵) 易溶于水,吸湿性小,常温下稳定,遇碱时放出氨气,长期使用会使土壤酸化、板结
④ 硫酸钾 易溶于水,长期使用会使土壤酸化、板结
答案:①ab ②abc ③bd ④d
10.(15分)精细化工在生产和生活中有广泛而重要的应用。
(1)精细化学品往往有特定的功能从而广泛地应用于日常生活中,下列洗涤方法原理各不相同,请比较分析:
沾有油脂的器皿可用汽油擦洗,其原理是
;
也可用洗洁精和水洗涤,其原理是
;
还可以用纯碱或稀氢氧化钠溶液洗涤,其原理是
。
如果水溶液的硬度很大,用肥皂与合成洗涤剂哪个洗涤效果更好 为什么
。
(2)在催化剂作用下,苯和卤代烷烃可以在苯环上引入烷基生成苯的同系物,例如+CH3CH2Cl。现欲合成十二烷基苯磺酸钠(一种合成洗涤剂
),用化学方程式表示以苯、十二烷、硫酸、食盐、水为原料的合成过程。
①
②
③
④
⑤
解析:本题较全面地考查了电解饱和食盐水和根据信息提示解决实际问题的能力。
用逆推法,要得到,先要得到,该物质可以通过和硫酸发生取代反应得到;可以由C12H25—Cl和苯(已提供)反应得到;C12H25—Cl可由C12H26(已提供)和Cl2光照反应得到;Cl2可由电解饱和食盐水得到。
答案:(1)根据相似相溶原理,汽油与油脂互溶除去 洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,可将油污洗去 油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可以除去油脂 用合成洗涤剂较好,因为在硬水中肥皂会形成硬脂酸钙沉淀而降低去污能力
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
②C12H26+Cl2C12H25Cl+HCl
③C12H25Cl++HCl
④+HO—SO3H
+H2O
⑤+NaOH
+H2O
11.(16分)某氮肥厂多年来生产碳铵化肥,由于工艺落后,设备老化,能耗高,产量低,产品单一,销路不畅,对环境污染严重,目前已资不抵债,无法进行设备更新和排污治理,面临倒闭困境。
(1)写出氮肥厂合成氨的化学方程式: 。
(2)碳酸氢铵长期施于土壤中,一会破坏土壤的团粒结构,二会减少土壤微生物,从而造成土壤板结,降低地力和肥效,增加农业生产成本。请写出复合肥磷酸二铵的分子式: 。
(3)土壤中的硝化细菌分两类: 和 。前者把氨氧化成亚硝酸的反应方程式为 ;后者把亚硝酸氧化成硝酸的过程是 。
(4)小氮肥厂对环境的污染主要包括三个方面: 对大气的污染, 对土壤的污染, 对水体的污染。
(5)污水处理的设备和工艺很复杂,但其基本原理不过是对有害成分的 、 、 和 。
解析:本题是工业上合成氨、生物分解氮肥及环保知识的综合。其中合成氨的知识教材上就有,磷酸二铵根据其名称也可以写出化学式,而硝化细菌则有硝酸菌和亚硝酸菌两种,合成氨工厂也有三废,即废水、废气和废渣,污水处理先经物理过滤、沉降等过程,再经化学分解等方法。
答案:(1)N2+3H22NH3
(2)(NH4)2HPO4
(3)亚硝酸菌 硝酸菌 2NH3+3O22HNO2+2H2O 2HNO2+O22HNO3
(4)废气 粉尘、废渣(工业锅炉渣) 废水
(5)过滤 沉淀 吸附净化 化学分解
12.(12分)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:
(1)设备A的名称是 ,设备B的名称是 。
(2)硝酸厂的尾气含有NO和NO2等污染物,为了防止污染大气,可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2。但在实际生产中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,因此,也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学方程式: 。
(3)常压法生产出硝酸浓度低,尾气中氮的氧化物含量高,对环境会有严重污染。可采用 法和 法进行改进。
(4)在纯碱制造过程中,过程①与过程②的顺序能否颠倒 为什么
。
解析:(1)N2和H2在合成塔中生成氨,由于反应可逆,合成塔中为N2、H2、NH3三者的混合物,由于NH3易液化,则在A中进行冷凝,使NH3变成液态与N2、H2分离,而N2和H2再次经过压缩循环进入合成塔。
(3)采用全压法和综合法生产硝酸,不仅可提高硝酸的浓度,而且尾气也经循环使用,减少了对环境的污染,提高了原料的利用率。
(4)在制纯碱时,应先向饱和NaCl溶液中通入足量的NH3,再通入CO2,这样可使HC的浓度较大,析出NaHCO3。若先通入CO2,由于CO2的溶解度小,再通NH3后生成的HC浓度较小,不能析出NaHCO3,也就无法制纯碱。
答案:(1)冷凝器 循环压缩机
(2)CH4+2NO2N2+CO2+2H2O
(3)全压 综合
(4)不能 因为CO2在水中溶解度较小,顺序颠倒后得不到较高浓度的HC,所以没有NaHCO3生成化肥和农药
1.草木灰中含有碳酸钾,它属于( )
A.氮肥 B.钾肥
C.复合肥料 D.微量元素肥料
解析:草木灰的主要成分是碳酸钾,含有土壤中常缺乏的钾元素,属于钾肥。复合肥料是含有两种或两种以上营养元素氮、磷、钾)的化肥,如磷酸二氢钾等。微量元素肥料主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等,钾肥不属于微量元素肥料。
答案:B
2.下列化肥属于氮肥的是( )
①NH4Cl ②KCl ③(NH4)2SO4 ④K2SO4
⑤NH4NO3 ⑥Ca(H2PO4)2 ⑦尿素[CO(NH2)2] ⑧NH4HCO3
A.①③⑤⑦⑧ B.①②⑥⑦
C.②④⑥⑦ D.①③⑤⑧
解析:氮肥就是以含有氮元素为主的肥料,所以答案为①③⑤⑦⑧;②④为钾肥;⑥为磷肥。
答案:A
3.尿素是第一个人工合成的有机物。下列关于尿素的叙述中不正确的是( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素能发生水解反应
D.尿素是一种酸性物质
解析:尿素含氮47%,所以可用作氮肥,并且是固体氮肥中含氮量最高的,故A正确;尿素是人体新陈代谢的一种产物,因为在人尿中含有这种物质,所以取名尿素,故B正确;尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳,故C正确;尿素易溶于水,水溶液呈中性,故D错。
答案:D
4.在制漂白粉、配制农药波尔多液、由纯碱制烧碱都要用到的一种物质是( )
A.胆矾 B.小苏打 C.石膏 D.熟石灰
解析:制漂白粉用到的是氯气和熟石灰;配制农药波尔多液用到的是胆矾和熟石灰;由纯碱制烧碱发生的反应是Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3,用到的是熟石灰;所以都要用到的物质是熟石灰。
答案:D
5.某研究性学习小组的同学为家乡农业生产提出了下列建议,其中不合理的是( )
A.要加大灌溉用水的管理力度,防止水资源的污染和浪费
B.禁止就地焚烧农作物秸秆,应该将其回收用于制沼气
C.用熟石灰改良酸性土壤,应同时施加碳铵(NH4HCO3)以提高土壤肥力
D.要综合利用农家肥和化肥,重视在增施农家肥的基础上,配合使用化肥
解析:熟石灰的成分是Ca(OH)2,溶液显碱性,与酸性土壤中的H+能反应,但易使土壤板结盐碱化,加入NH4HCO3,则会与Ca(OH)2反应产生CaCO3和NH3,使肥效降低,土壤硬化。
答案:C
6.某地筹建中的“生态农业科技园区”,不仅是农业高新技术示范和推广基地,也将是一个观光休闲的生态农业园区。在一些生产思路上你认为不妥当的是( )
A.将农家肥与化肥综合使用,以提高增产效益
B.对大棚中的植物施加适量的CO2,以促进其光合作用
C.种植、养殖、制沼气相结合,既可改善环境又可提高农畜牧业的产量
D.将硝酸铵和熟石灰混合使用,在给作物提供营养元素的同时,又能降低土壤的酸性
解析:熟石灰和硝酸铵反应会生成NH3排入空气中,降低肥效。
答案:D
7.据统计,由于使用了DDT等化学农药,减少病虫害,挽回的粮食损失占总产量的15%。此外,DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫,从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。
下列关于DDT的说法不正确的是( )
A.DDT也能杀死有益的生物
B.DDT极易溶于水
C.DDT是烃的衍生物
D.DDT不易被生物分解
解析:DDT是烃的衍生物,属脂溶性化合物,难溶于水,对害虫、益虫均有毒杀作用,且不易分解。
答案:B
8.引起下列环境污染的原因不正确的是( )
A.重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染
B.装修材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染
C.SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成
D.CO2和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧
解析:造成酸雨的主要原因是NO2、SO2的排放。
答案:C
9.下列关于施用化肥、农药的描述中正确的是( )
A.高温多雨时比较适合施用钾肥
B.长期施用硫铵会造成土壤板结
C.石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用
D.过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用
解析:土壤中存在大量的钙离子,长期施用硫铵会生成大量的CaSO4,造成土壤板结。
答案:B
10.某同学发现他家菜园中的蔬菜生长迟缓,便施用了一种氮肥,右图是该氮肥包装标签的部分文字。
(1)写出工业上制备该氮肥的化学方程式: 。
(2)说明该氮肥能否与草木灰混合施用 。
(3)计算该氮肥的纯度。
答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO,NH3+HNO3NH4NO3
(2)不能,两者混用会生成挥发性物质,降低其肥效。N+CNH3↑+HC
(3)纯净的NH4NO3中N的质量分数为:×100%=35%,故该氮肥的纯度=×100%=98%。
11.当前,大量施用含氮化肥是冬小麦获得高产的重要措施之一。
(1)施入土壤的氮素化肥主要以 形式被小麦根部吸收,透气性较好的土壤,植物容易吸收氮素化肥,透气性较差的黏质土壤,则根的吸肥力差,这是因为 。
(2)施肥后要及时灌溉,若从麦田流失的水从下图A位置注入一条河流,导致下游水体中藻类和细菌数量发生的变化如下列曲线图所示:
①在A的下游藻类数量增加的原因是
。
②在3 km以外的河段,细菌数量迅速增加的原因是
。
③在下游6 km处的河段发现鱼类大量死亡,原因是
。
④在距A 2 km处,水中的氧气含量比A处高,原因是
。
答案:(1)N或N 透气性好的土壤中氧气多,呼吸作用旺盛,提供的H+、HC多,能量多
(2)①氮肥进入河流中引起藻类大量繁殖 ②藻类死亡后,细菌作为分解者得到的有机物多,从而使细菌大量繁殖 ③细菌增多消耗大量的氧气,使鱼类得不到足够的氧气而死亡 ④藻类增多后,进行光合作用产生的氧气多
12.将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要 等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: 。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液,检验滤液中含有C的方法是
。
(5)已知不同温度下K2SO4在100 g水中达到饱和时溶解的量如下表:
温度/℃ 0 20 60
K2SO4溶解的量/g 7.4 11.1 18.2
60 ℃时K2SO4的饱和溶液591 g冷却到0 ℃,可析出K2SO4晶体 g。
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。
a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能导电
c.能制冷 d.无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是
。
解析:此题是一道以工业生产为背景的实验题,考查了实验基本操作、离子检验、溶解度计算等。从生产流程图可以看出,所需原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要氨气、石灰石和水。硫酸钙是微溶的,碳酸钙是难溶的,因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵,生成的碳酸钙中混有石膏。碳酸根的检验可用酸化的方法,若产生气泡说明滤液中含有碳酸根。硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不变,查表可知不同温度下的溶解度,先求出591 g饱和溶液中含有的水是500 g,在0 ℃可溶解硫酸钾37 g,所以析出晶体54 g。作为储热材料,要求能在室温左右的温度下工作,且对人体无害,故选a、d。绿色化学要求整个生产过程中不排放污染物,原子利用率高,因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用。
答案:(1)CaCO3、NH3、H2O
(2)CaSO4+CCaCO3+S
(3)CaSO4
(4)向滤液中滴加稀硫酸产生气泡
(5)54
(6)a、d
(7)碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)表面活性剂 精细化学品
1.下列产品的使用不会对环境造成污染的是( )
A.含磷洗衣粉 B.酒精
C.氟利昂 D.含汞电池
解析:本题以环境污染为命题点,考查对生活质量的关心程度及一些生活常识。含有含磷洗衣粉的污水可造成水体的富营养化,形成水污染;氟利昂等氟氯烃类物质的排放可破坏臭氧层;含汞电池的任意丢弃会造成水污染及土壤污染,而酒精并不会引起环境污染。
答案:B
2.肥皂的主要成分是( )
A.硬脂酸
B.油酸
C.高级脂肪酸钠盐
D.硬脂酸甘油酯
答案:C
3.下列关于油脂的叙述中错误的是( )
A.从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂
B.用热的纯碱溶液去油污效果更好
C.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
D.用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油
解析:植物油中含不饱和键,可与溴发生加成反应,不能用作溴的萃取剂;温度越高,纯碱溶液的水解程度越大,碱性越强,油污的水解速率越快;硬水中的钙(镁)离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙(镁);植物油为油脂,在热的碱溶液中水解,产物均溶于水,而矿物油主要为烃类,不与碱反应,液体仍为两层。
答案:A
4.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣物的汗渍、血迹以及人体排放的蛋白质、油渍等遇到它,皆能水解而除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品
A.①②③ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤⑥
解析:②④的主要成分为蛋白质,故不能用加酶洗衣粉洗涤。
答案:B
5.下列物质中,分子的一端亲水,另一端亲油的是( )
A.CH3(CH2)15SO3Na
B.CH3CH2CH3
C.CCl4
D.CH3(CH2)4COOH
解析:表面活性剂的基本性质是具有极性基团(亲水)和非极性基团(亲油)。烃基是非极性基团能亲油,而酸根(或—SO3Na、—COOH)为极性基团能亲水,故CH3(CH2)15SO3Na和CH3(CH2)4COOH具有上述性质。
答案:AD
6.制肥皂时,皂化反应后加盐的作用是( )
A.加大溶液密度
B.催化作用
C.与甘油反应
D.盐析使肥皂析出
解析:皂化反应后的混合液是不分层的,需要加入食盐将肥皂的有效成分析出,即盐析。
答案:D
7.一般来说,轻、薄、疏、松、滑爽的织物透气性强,穿在身上轻快、凉爽,是夏季普遍采用的衣料,各种真丝绸即具有以上特点。那么真丝绸衣服脏了应选用什么样的洗涤剂( )
A.弱碱性的合成洗涤剂
B.肥皂
C.中性的合成洗涤剂
D.纯碱
答案:C
8.关于肥皂与合成洗涤剂的比较,下列说法正确的是( )
A.肥皂可以在硬水中使用,而合成洗涤剂不行
B.合成洗涤剂去污能力比肥皂强,适合洗衣机使用
C.制造合成洗涤剂的原料便宜
D.制造肥皂的原料便宜
解析:肥皂的有效成分为硬脂酸钠,而C17H35COO-能与硬水中的Ca2+、Mg2+结合形成沉淀,使C17H35COO-失去除污能力,降低了洗涤效果;合成洗涤剂为十二烷基苯磺酸钠,其中所含的表面活性剂拥有更强的亲水和亲油基团,去污能力更强;合成洗涤剂的原料主要是石油化工的副产品,比较便宜,而肥皂的原料为油脂,成本相对高一些。
答案:BC
9.将洗衣粉和肥皂分别制成溶液进行有关实验。试回答下列问题:
(1)分别用紫色石蕊试纸检验,试纸呈 色和 色,其原因是 。
(2)不能在酸性水中使用的是 ,其原因是 。
(3)不能在硬水中使用的是 ,其原因是 。
(4)洗衣粉的主要成分是 ,肥皂的主要成分是 ,两者都属于有机盐类化合物。
解析:洗衣粉的主要成分是强碱强酸盐,其溶液呈中性;肥皂的主要成分是强碱弱酸盐,水解呈碱性。肥皂的有效成分与硬水中的Ca2+、Mg2+等反应产生沉淀,与H+反应生成溶解度小的高级脂肪酸,从而影响去污效果。
答案:(1)紫 蓝 前者是强碱强酸盐,溶液呈中性;后者是强碱弱酸盐,水解呈碱性
(2)肥皂 肥皂与酸作用生成溶解度小的高级脂肪酸,从而影响去污效果
(3)肥皂 肥皂与硬水中的Ca2+、Mg2+反应生成沉淀,从而影响去污效果
(4)烷基苯磺酸钠 高级脂肪酸钠
10.常用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠
[],十二烷基苯磺酸钠是常用普通洗衣粉的主要成分,其结构可用图形来表示,端为链烃基,端为极性基。根据这一结构特点,试分析和回答下列问题:
(1)十二烷基苯磺酸钠分子在水溶液表面分布的结构示意图,应是下列各图中的 图(填写序号),理由是 。
(2)进入水内部的十二烷基苯磺酸钠分子,可能会以下列结构形式中的 结构形式存在(填写序号),理由是 。
解析:(1)水分子为极性分子,根据相似相溶原理,洗衣粉分子的极性基(端)应溶解于水中,链烃基(端)不应溶于水中,C符合要求。
(2)A中极性基交替排列,可减少分子之间的斥力;D中极性基(端)向外、链烃基(端)向内的排列,在一定程度上使憎水基团脱离与水的接触,使体系能量降低。A、D为其可能的存在形式。
答案:(1)C 链烃基在液面上,极性基团在液面之下与水相亲,可使体系能量降低
(2)AD 极性基团交错排列,可减少分子之间的斥力;链烃基向内、极性基团向外的结构,在一定程度上使亲油基团——链烃基脱离与水的接触,使体系能量降低
11.在第一次世界大战期间,德国就开始制造烷基苯磺酸盐以代替肥皂。1930年,美国National Aniline公司正式将烷基苯磺酸钠作为廉价的合成洗涤剂销售。这种产品,在第二次世界大战后的1945~1950年间迅速普及。在日本,利用硬性型ABS(带支链的烷基苯磺酸盐)的合成洗涤剂的产量,在1963年已超过肥皂。但是随着合成洗涤剂消费量的增加,引起了河川发生泡沫等污染水质的问题。因而改用对微生物降解性良好的软性型LAS(直链烷基苯磺酸盐)。
(1)软性型LAS最常见的是直链十二烷基苯磺酸钠:,其结构中与肥皂(C17H35COONa)的憎水基团—C17H35相当的基团为 。同浓度的直链十二烷基苯磺酸与肥皂溶液的pH较大的是 。
(2)烷基苯磺酸钠用作洗涤剂时,需配加三聚磷酸钠、硅酸钠等助洗剂。当洗涤用水硬度较大时,洗衣粉与肥皂相比, 洗涤效果较好,原因是肥皂 。
(3)1999年1月1日开始的太湖流域禁磷行动是指 ,主要目的是 。
(4)现在市场上销售的加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶,它对洗涤 类污渍效果极好,原因是 。
解析:(1)直链十二烷基苯磺酸钠的憎水基团即是其有机基团部分:;直链十二烷基苯磺酸比C17H35COOH的酸性强,同浓度的直链十二烷基苯磺酸与肥皂溶液比较,肥皂溶液的pH大;(2)洗衣粉中的三聚磷酸钠等助洗剂能够软化水,可增加洗衣粉的去污作用,肥皂中的高级脂肪酸钠能与硬水中的Ca2+、Mg2+反应生成沉淀,降低洗涤效果;(3)含磷洗衣粉对水体会造成富营养化,太湖流域禁磷行动即是指禁止销售、使用含磷洗衣粉,防止水体污染;(4)加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶能够催化蛋白质类污渍的水解,所以对含蛋白质的血渍、奶渍的洗涤效果好。
答案:(1) 肥皂溶液
(2)洗衣粉 易与Ca2+、Mg2+生成沉淀
(3)在太湖流域禁止使用、销售含磷洗衣粉 防止太湖流域水体磷含量过高而引起藻类大量繁殖
(4)血渍、奶渍 血渍、奶渍主要成分是蛋白质,能在蛋白酶催化下水解
