Question

9．對十二烷基苯磺酸鈉是常用洗滌劑的主要成分．
其結構可用圖形來表示，•端為鏈烴基，O端為極性基．根據這一結構特點，試分析和回答下列問題：
Ⅰ．（1）十二烷基苯磺酸鈉分子在其水溶液表面分布的結構示意圖應是下列各圖中的C圖（填寫序號），理由是水分子為極性分子，根據相似相溶原理，分子的極性基（O端）應溶解于水（親水基），鏈烴基（•端）不應溶解于水（憎水基）．

（2）進入介質（水）內部的十二烷基苯磺酸鈉分子，可能會以下列結構形式中的AD存在（填寫序號），理由是A中極性基交替排列，可減少分子之間的斥力；D中極性基（O端）向外、鏈烴基（•端）向內的排列，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．

Ⅱ．工業合成對十二烷基苯磺酸鈉的一種路線如下圖所示：

請回答下列問題：
（3）產品中的親油基是．
（4）由十二烷基苯制取對十二烷基苯磺酸的化學方程式為，反應類型為取代反應．
（5）在洗滌劑中添加酶制劑能促進污垢中的蛋白質（如奶漬、肉湯）等水解為可溶性的物質而被除去．使用加酶洗衣粉的水溶液中浸泡10～30min，水溫在40～50℃最佳．加酶洗衣粉不宜在高溫下、潮濕環境中貯存，也不宜久存．請解釋原因酶發揮催化作用需要適宜的條件（溫度、酸堿度等），酶自身是蛋白質在不適宜的條件（如高溫、水解）下容易變質．
（6）過去使用的合成洗滌劑中常加入三聚磷酸鈉（Na₅P₃O₁₀）做助劑，它可使硬度大的洗滌水軟化，對微細的無機粒子或油脂具有分散、乳化、膠溶作用，防止污漬再次沉積到衣物上；它還能維持水溶液的弱堿性，提高洗滌劑的去污能力和洗滌效果．但是，20世紀90年代以來，世界各國先后提出必須生產和使用無磷洗滌劑．請解釋原因三聚磷酸鈉造成水體富營養化，破壞了水體原有的生態平衡，對人類的生存環境造成了很大的影響．

Answer 1

分析 （1）分子的極性基（O端）應溶解于水（親水基），鏈烴基（•端）不應溶解于水（憎水基）；
（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（O端）向外、鏈烴基（•端）向內的排列，在一定程度上使憎水基團脫離與水的接觸；
（3）烴基苯基是親油基；
（4）十二烷基苯與硫酸反應生成對十二烷基苯磺酸；
（5）發揮催化作用需要適宜的條件，酶自身是蛋白質在不適宜的條件下容易變質；
（6）三聚磷酸鈉造成水體富營養化，破壞了水體原有的生態平衡．

解答 解：（1）水分子為極性分子，分子的極性基（O端）應溶解于水（親水基），鏈烴基（•端）不應溶解于水（憎水基），故答案為：C；水分子為極性分子，根據相似相溶原理，分子的極性基（O端）應溶解于水（親水基），鏈烴基（•端）不應溶解于水（憎水基）；
（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（O端）向外、鏈烴基（•端）向內的排列，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，故答案為：AD； A中極性基交替排列，可減少分子之間的斥力；D中極性基（O端）向外、鏈烴基（•端）向內的排列，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；
（3）烴基苯基是親油基，是親油基，故答案為：；
（4）十二烷基苯與硫酸反應生成對十二烷基苯磺酸，方程式：，屬于取代反應，故答案為：；取代反應；
（5）酶發揮催化作用需要適宜的條件（溫度、酸堿度等），酶自身是蛋白質在不適宜的條件下容易變質（如高溫），故答案為：酶發揮催化作用需要適宜的條件（溫度、酸堿度等），酶自身是蛋白質在不適宜的條件（如高溫、水解）下容易變質；
（6）三聚磷酸鈉造成水體富營養化，破壞了水體原有的生態平衡，對人類的生存環境造成了很大的影響，故答案為：三聚磷酸鈉造成水體富營養化，破壞了水體原有的生態平衡，對人類的生存環境造成了很大的影響．

點評 本題考查是對化學與技術的考查，涉及合成洗滌劑、油脂的性質、酶的性質、環境問題等，比較基礎，理解合成洗滌劑中表面活性劑由親油基團和親水基團兩部分構成，有利于基礎知識的鞏固．