2025年高二化學(xué)洗滌劑去污原理探究試卷2025年高二化學(xué)洗滌劑去污原理探究試卷

姓名：______班級：______學(xué)號：______得分：______

（考試時間：90分鐘，滿分：100分）

1.選擇題（每題2分，共10分）

-下列物質(zhì)中，最適合用作洗滌劑的是（）

-洗滌劑去污的主要原理是（）

-油污在水中難以去除的原因是（）

-乳化作用是指（）

-洗滌劑分子中具有親水和疏水兩端的性質(zhì)是（）

2.填空題（每空1分，共10分）

-洗滌劑分子中的______部分容易與水分子結(jié)合，______部分容易與油污結(jié)合。

-洗滌劑去污過程中，油污被分解成______大小的微粒，分散在水中。

-洗滌劑在水中形成膠束的臨界濃度稱為______。

-洗滌劑去污效果受______、______和______等因素影響。

-油污在洗滌劑作用下，通過______和______過程最終被去除。

3.簡答題（每題5分，共15分）

-簡述洗滌劑去污的基本原理。

-解釋為什么洗滌劑在硬水中去污效果會下降。

-比較肥皂和合成洗滌劑的去污性能，并說明原因。

4.實驗題（每題10分，共20分）

-設(shè)計一個實驗驗證洗滌劑的乳化作用。

-描述如何通過實驗測定洗滌劑的臨界膠束濃度。

5.分析題（每題5分，共10分）

-分析洗滌劑在低溫和水溫過高時的去污效果差異。

-結(jié)合實際生活，說明如何選擇合適的洗滌劑。

6.計算題（每題5分，共10分）

-某洗滌劑溶液的濃度為0.1mol/L，計算其臨界膠束濃度（CMC）為0.02mol/L時，形成的膠束數(shù)量。

-已知某油污的質(zhì)量為5g，通過洗滌劑處理后，油污分散成直徑為10^-7m的微粒，計算分散后的表面積增加了多少倍。

7.論述題（每題10分，共20分）

-論述洗滌劑在環(huán)保方面的應(yīng)用及對環(huán)境的影響。

-結(jié)合化學(xué)知識，探討新型綠色洗滌劑的研發(fā)方向。

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**1.選擇題**

1.B

2.A

3.C

4.D

5.E

**2.填空題**

-親水；疏水

-布朗運動；膠束

-臨界膠束濃度（CMC）

-水溫；pH值；表面活性劑濃度

-乳化；分散

**3.簡答題**

-洗滌劑去污的基本原理是利用其分子結(jié)構(gòu)的兩親性，即親水端與水分子結(jié)合，疏水端與油污結(jié)合，通過乳化作用將油污分散成微小顆粒，最終被水沖走。

-洗滌劑在硬水中去污效果下降是因為硬水中的鈣、鎂離子會與洗滌劑中的陰離子結(jié)合，形成不溶于水的沉淀，降低洗滌劑的活性。

-肥皂主要成分是高級脂肪酸鈉，在硬水中易生成沉淀，去污效果較差；合成洗滌劑中的表面活性劑不易受鈣、鎂離子影響，去污性能更優(yōu)。

**4.實驗題**

-實驗驗證洗滌劑的乳化作用：取適量油污于試管中，加入適量洗滌劑，振蕩試管，觀察油污是否形成乳白色液體。實驗結(jié)果表明，洗滌劑能將油污乳化。

-測定洗滌劑的臨界膠束濃度：配制一系列濃度梯度洗滌劑溶液，分別加入油滴，觀察油滴開始分散的最低濃度即為CMC。

**5.分析題**

-洗滌劑在低溫時，分子運動減慢，乳化作用減弱，去污效果下降；水溫過高時，洗滌劑分子活性增強，但易分解，同樣影響去污效果。

-選擇合適的洗滌劑應(yīng)考慮水質(zhì)（軟水或硬水）、污漬類型（油污或水污）、溫度等因素。

**6.計算題**

-膠束數(shù)量=(0.1mol/L-0.02mol/L)×V×N_A=0.08mol/L×1L×6.02×10^23mol^-1=4.816×10^22個

-原油污表面積=4πr^2=4π(5×10^-5m)^2=3.14×10^-9m^2

-分散后表面積=4π(5×10^-7m)^2=3.14×10^-11m^2

-增加倍數(shù)=(3.14×10^-11/3.14×10^-9)=0.01倍

**7.論述題**

-洗滌劑在環(huán)保方面的應(yīng)用：綠色洗滌劑采用生物降解成分，減少環(huán)境污染；對水體污染較小。但傳統(tǒng)洗滌劑中的磷酸鹽會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，需改進配方。

-新型綠色洗滌劑研發(fā)方向：開發(fā)可生物降解的表面活性劑、減少包裝廢棄物、利用納米技術(shù)提高去污效率等。

8.判斷題（每題2分，共10分）

-洗滌劑去污主要依靠其酸堿性。

-硬水會影響所有類型的洗滌劑去污效果。

-所有表面活性劑都能形成膠束。

-洗滌劑的親水端通常是大體積的極性基團。

-洗滌劑在堿性條件下去污效果一定更好。

9.名詞解釋（每題3分，共15分）

-親水性：

-疏水性：

-乳化：

-膠束：

-硬水：

10.簡答題（每題6分，共18分）

-簡述表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點。

-解釋為什么洗滌劑能降低水的表面張力。

-比較陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和中性表面活性劑的去污特點。

11.實驗設(shè)計題（每題8分，共16分）

-設(shè)計一個實驗比較不同品牌洗滌劑的去污效果。

-描述如何通過滴定法測定洗滌劑溶液的pH值。

12.分析題（每題6分，共12分）

-分析洗滌劑對環(huán)境可能造成的影響及應(yīng)對措施。

-結(jié)合化學(xué)原理，說明如何改進傳統(tǒng)洗滌劑的環(huán)保性能。

13.計算題（每題7分，共14分）

-某洗滌劑溶液的pH值為10，計算其氫氧根離子濃度。

-已知某油污在洗滌劑作用下分散成直徑為2×10^-7m的微粒，計算每個微粒的表面積。

14.論述題（每題8分，共16分）

-論述洗滌劑在工業(yè)和日常生活中的應(yīng)用差異。

-結(jié)合化學(xué)知識，探討未來洗滌劑技術(shù)的發(fā)展趨勢。

15.綜合應(yīng)用題（10分）

-設(shè)計一個實驗方案，探究不同pH值對洗滌劑去污效果的影響，并說明實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。

**8.判斷題**

-×

-√

-√

-×

-×

**9.名詞解釋**

-親水性：指分子容易與水分子結(jié)合的性質(zhì)，通常由極性基團如-OH、-COO-等體現(xiàn)。

-疏水性：指分子容易與油類物質(zhì)結(jié)合，不易與水結(jié)合的性質(zhì)，通常由非極性基團如長碳鏈體現(xiàn)。

-乳化：指將不溶于水的油類物質(zhì)分散成微小顆粒，并穩(wěn)定懸浮在水中形成乳濁液的過程。

-膠束：指表面活性劑分子在水中達到一定濃度時，疏水端相互聚集，親水端朝外形成的球狀或棒狀聚集體。

-硬水：指含有較多可溶性鈣、鎂鹽類的水，如碳酸鈣、硫酸鈣等，會影響洗滌劑的去污效果。

**10.簡答題**

-表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點：表面活性劑分子由親水端和疏水端組成，親水端通常是極性基團（如-OH、-COO-），疏水端通常是長碳鏈（如-C17H35）。

-洗滌劑能降低水的表面張力：洗滌劑分子中的疏水端避開水分子，親水端與水分子結(jié)合，破壞了水分子間的氫鍵，從而降低水的表面張力。

-陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和中性表面活性劑的去污特點：陰離子表面活性劑（如硫酸鹽）去污能力強，但易受硬水影響；陽離子表面活性劑（如季銨鹽）主要用于殺菌，去污能力較弱；中性表面活性劑（如聚醚）環(huán)保性好，去污效果穩(wěn)定。

**11.實驗設(shè)計題**

-比較不同品牌洗滌劑的去污效果：取相同質(zhì)量的油污，分別用不同品牌的洗滌劑洗滌，記錄洗滌時間、洗滌效果（如污漬去除程度），比較去污效果。

-通過滴定法測定洗滌劑溶液的pH值：取適量洗滌劑溶液，用標(biāo)準(zhǔn)酸或堿溶液滴定，記錄滴定過程中的pH變化，確定pH值。

**12.分析題**

-洗滌劑對環(huán)境可能造成的影響及應(yīng)對措施：洗滌劑中的磷化物會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，應(yīng)開發(fā)無磷洗滌劑；微塑料污染需通過改進生產(chǎn)工藝減少排放。

-結(jié)合化學(xué)原理，說明如何改進傳統(tǒng)洗滌劑的環(huán)保性能：使用可生物降解的表面活性劑，減少包裝材料，開發(fā)環(huán)保型添加劑（如酶）提高去污效率。

**13.計算題**

-氫氧根離子濃度：pH=14-pOH，pOH=-log[OH-]，[OH-]=10^-4mol/L。

-每個微粒的表面積：表面積=4πr^2=4π(2×10^-7)^2=5.03×10^-13m^2。

**14.論述題**

-洗滌劑在工業(yè)和日常生活中的應(yīng)用差異：日常生活中主要使用傳統(tǒng)洗滌劑去除污漬；工業(yè)中則使用特種洗滌劑進行清洗、脫脂、表面處理等。

-未來洗滌劑技術(shù)的發(fā)展趨勢：開發(fā)更環(huán)保的表面活性劑，利用納米技術(shù)提高去污效率，結(jié)合智能技術(shù)實現(xiàn)按需洗滌。

**15.綜合應(yīng)用題**

-設(shè)計實驗方案探究不同pH值對洗滌劑去污效果的影響：

實驗步驟：

1.配制不同pH值（如3、5、7、9、11）的洗滌劑溶液。

2.取相同質(zhì)量的油污，分別用不同pH值的洗滌劑溶液洗滌。

3.記錄洗滌時間、洗滌效果（如污漬去除程度）。

預(yù)期結(jié)果：中性或弱堿性條件下去污效果最佳，酸性條件下去污效果較差。

**知識點分類和總結(jié)**

1.**表面活性劑**

-定義：具有親水和疏水兩端的分子。

-結(jié)構(gòu)：由親水端和疏水端組成。

-作用：降低表面張力、乳化、形成膠束。

2.**洗滌原理**

-乳化作用：將油污分散成微小顆粒。

-膠束形成：表面活性劑分子聚集形成膠束。

-水的表面張力：洗滌劑降低水的表面張力。

3.**水質(zhì)影響**

-硬水：鈣、鎂離子影響洗滌劑去污效果。

-軟水：去污效果更好。

4.**pH值影響**

-酸性條件下：部分表面活性劑活性降低。

-中性或弱堿性條件下：去污效果最佳。

5.**環(huán)保問題**

-磷化物污染：導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

-微塑料污染：洗滌過程產(chǎn)生微塑料。

-無磷洗滌劑：環(huán)保型洗滌劑。

**各題型所考察學(xué)生的知識點詳解及示例**

1.**選擇題**

-考察基礎(chǔ)知識點：如洗滌劑的親水端和疏水端、乳化作用等。

-示例：洗滌劑分子中的______部分容易與水分子結(jié)合，______部分容易與油污結(jié)合。

答案：親水；疏水

2.**填空題**

-考察對概念的理解：如臨界膠束濃度（CMC）、影響因素等。

-示例：洗滌劑在水中形成膠束的臨界濃度稱為______。

答案：臨界膠束濃度（CMC）

3.**簡答題**

-考察對原理的掌握：如表面活性劑結(jié)構(gòu)、pH值影響等。

-示例：簡述洗滌劑去污的基本原理。

答案：洗滌劑分子中的親水端與水分子結(jié)合，疏水端與油污結(jié)合，通過乳化作用將油污分散成微小顆粒，最終被水沖走。

4.**實驗題**

-考察實驗設(shè)計能力：如驗證乳化作用、測定CMC等。

-示例：設(shè)計一個實驗驗證洗滌劑的乳化作用。

答案：取適量油污于試管中，加入適量洗滌劑，振蕩試管，觀察油污是否形成乳白色液體。

5.**分析題**

-考察對實際問題的分析能力：如環(huán)境影響、環(huán)保措施等。

-示例：分析洗滌劑對環(huán)境可能造成的影響及應(yīng)對措施。

答案：洗滌劑中的磷化物會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，應(yīng)開發(fā)無磷洗滌劑；微塑料污染需通過改進生產(chǎn)工藝減少排放。

6.**計算題**

-考察計算能力：如pH值計算、表面積計算等。

-示例：某洗滌劑溶液的pH值為10，計算其氫氧根離子濃度。

答案：[OH-]=10^-4mol/L

7.**論述題**

-考察綜合應(yīng)用能力：如工業(yè)與日常應(yīng)用差異、未來發(fā)展趨勢等。

-示例：論述洗滌劑在工業(yè)和日