Thực hiện phản ứng đồng trùng hợp giữa stiren và buta – 1,3 – dien người ta thu được một loại cao su buna – S... Polivinyl clorua được điều chế từ khí thiên nhiên metan chiếm 95% theo s
Trang 1Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
CÁC DẠNG BÀI TẬP POLIME
DẠNG 1: TÍNH SỐ MẮT XÍCH (HỆ SỐ POLIME HÓA)
- Số mắt xích = số phân tử monome = hệ số polime hóa (n) = 23
6, 02.10 số mol mắt xích
(Lưu ý: số mắt xích phải là số tự nhiên, nếu lẻ phải làm tròn)
- Hệ số polime hóa (n) = hệ số trùng hợp lim lim
po e po e
m me m me
- Loại polime (dựa vào phân tử khối) và số lượng polime (dựa vào nhóm chức)
- Các loại polime thường gặp:
Cao su thiên nhiên [-CH2 – C(CH3)=CH-CH2-]n 68n
Cao su clopren (-CH2-CCl=CH-CH2-)n 88,5n
CÁC VÍ DỤ
Câu 1 Polietilen có khối lượng phân tử 14000 đvC Hệ số polime hóa n là:
Lời giải
(CH 2 -CH 2 ) n
500 28
n → Đáp án: B
Trang 2Câu 2 Polisaccarit ( C6H10O5)n có khối lượng phân tử là 162000 đvC có hệ số polime hóa
là:
Lời giải
162000
1000 162
Câu 3 Khối lượng phân tử của tơ Capron là 15000 đvc Số mắt xích trong của đoạn
polime này là:
A 113 B 133 C 118 D 226
Lời giải
Tơ capron: [ NH-(CH 2 ) 5 -C] n
O
15000
133 113
Câu 4 Hệ số polime hóa trong mẫu cao su buna (M 40.000) bằng
Lời giải
Cao su buna [CH 2 -CH=CH-CH 2 ] n
40000
740 54
Câu 5 Polime X có phân tử khối M=280.000 đvC và độ polime hóa n=10.000 X là
Lời giải
Phân tử khối của một mắt xích là X
28 10000
M
X
n
Câu 6 Clo hoá PVC được một loại tơ Clorin chứa 66,6% Clo Trung bình một phân tử
Clo tác dụng với bao nhiêu mắc xích PVC?
A 1 B 2 C 3 D 4
Trang 3Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
Lời giải
Phản ứng clo hóa:
C n H 2n Cl n + Cl 2
xt
C n H 2n-1 Cl n+1 + HCl
n Cl
n
→ Đáp án: B
Câu 7 Khi clo hóa không hoàn toàn PVC thu được một loại tơ clorin có chứa
Cl2 ?
Lời giải : PTr :
C2nH3nCln + k Cl2 C2nH3n-kCln+k + k HCl
35, 5( )
62, 5 34, 5
2
Cl
n k m
n k n
k
↔ Nếu k = 1 => n = 2
Cl Cl Cl Cl Cl Cl
C2 : Gọi số mắt xích – CH2 – CH(Cl) – thế với 1 phân tử Cl2 là x
x C2H5Cl + 1 Cl2 C2xH3x-1Clx+1 + x HCl
2
Cl
x m
x x
Câu 8 Thực hiện phản ứng đồng trùng hợp giữa stiren và buta – 1,3 – dien người
ta thu được một loại cao su buna – S Cứ 3,275g cao su thì sẽ phản ứng vừa hết
Trang 4với 2 g Br2 Tính tỷ lệ số mắt xích buta – 1,3 – dien và Stiren trong loại cao su nói
trên ?
Lời giải :
C1 : n
m?
+ Br2 C4H6Br2(C8H8)m
2.(54 + 104n) = 160.3,275
=> m = 2
C6H5 C6H5
Câu 9 Khi tiên hành phản ứng đồng trùng hợp buta- 1,3 – dien với acrilonitrin thu
acrilonitrin ?
Lời giải :
CN
(-CH2 – CH = CH – CH2 )n (– CH2 – CH- )m + nH2O
CN
Giả sử : cứ n mắt xích buta-1,3-dien liên kết với 1 mắt xích acrilonitrin :
(C4H6)n(C3H3N)
Trang 5Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
14.1
2
N
m
n n
DẠNG 2
- ĐLBT khối lượng:
0
, ,
ono xt p t lim
M mepo e(cao su, nh
m mo n om e m p olime m mo n om e
- ĐIỀU CHẾ POLIME :
+ BÀI TOÁN 1 : Điều chế cao su buna
1 % 2 %
XenlulozoGlucozoancoletylicc ubuna
+ BÀI TOÁN 2 : Điều chế PVC
CH4 C2H2 C2H3Cl PVC
+ BÀI TOÁN 3 : Trùng hợp polistiren
n CH2 = CH t p xt, ,
[
-Yêu cầu : Xác định chất còn d
+ BÀI TOÁN 4 : Đồng trùng h
Yêu cầu : Tỉ lệ mắt xích butadien
Xác định tỉ lệ các hệ số trùng h
+ BÀI TOÁN 5 : Clo hóa nh
C6H5
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh –
CN
ẠNG 2 : PHẢN ỨNG ĐIỀU CHẾ POLIME
M me po e(cao su, nhựa, thủy tinh, tơ, chất dẻo…) + monome dư
o n o lim o n o
m m e po e m m e
ều chế cao su buna
3
aos
H
XenlulozoGlucozoancoletylicc ubuna
ều chế PVC
PVC
ợp polistiren
- CH2 – CH - ] n
òn dư sau phản ứng ùng hợp butadien -1,3 và stiren
ỉ lệ mắt xích butadien -1,3 và stiren là không phải 1 : 1 mà là t
ùng hợp m
n
Clo hóa nhựa PVC
C6H5
Văn - Anh tốt nhất! 5
CH-
CN
ẢN ỨNG ĐIỀU CHẾ POLIME
+ monome dư
: 1 mà là tỉ lệ
Trang 6C2nH3nCln + Cl2 C2nH3n-1Cln+1 + HCl
Yêu cầu : tính tỷ lệ nguyên tử Clo phản ứng vào số mắt xích PVC
+ BÀI TOÁN 6 : Lưu hóa cao su thiên nhiên
(C5H8)n + 2S C5nH8n-2S2
Yêu cầu : Tính số mắt xích isopren
CÁC VÍ DỤ:
Câu 1 Trùng hợp 5,6lít C2H4 (đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng
polime thu được là
A 4,3 gam B 7,3 gam C 5,3 gam D 6,3 gam
Lời giải
Số mol C 2 H 4 : 0,25 mol → khối lượng: 0,25.28=7,0g
H=90% → khối lượng polime: 7,0.0,9=6,3(g) → Đáp án: D
Câu 2 Polivinyl clorua được điều chế từ khí thiên nhiên (metan chiếm 95%) theo sơ đồ
chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đọan như sau
CH4 C2H2 C2H3Cl PVC
Muốn tổng hợp 1 tấn PVC thì cần bao nhiêu m3 khí thiên nhiên ( đktc) ?
A 5589 m3 B 5883 m3 C 2914 m3 D 5877 m3
Lời giải
Khối lượng C 2 H 3 Cl: 100
90 (tấn)=1,11.10
6
(g)
→ Số mol C 2 H 3 Cl:1,11 6 6
Theo sơ đồ tổng hợp(số mol CH 4 gấp đôi số mol C 2 H 3 Cl) và hiệu suất mỗi giai đoạn →
→ V CH4 =0,2493.10 6 22,4=5,5835.10 6 lit = 5583,5 m 3
Vậy thể tích khí thiên nhiên là: 100 3
95
H=15% H=95% H=90%
Trang 7Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 7
Chú ý: Nếu bỏ qua việc đổi đơn vị đo(tấn → gam) thì việc giải sẽ nhanh hơn nhiều
Câu 3 Muốn tổng hợp 120 kg poli(metyl metacrylat) thì khối lượng của axit và ancol
tương ứng cần dùng lần lượt là bao nhiêu ? Biết hiệu suất este hóa và trùng hợp lần
lượt là 60% và 80%)
A 215 kg và 80 kg B 171 kg và 82 kg
Lời giải
Khối lượng metyl metacrylat: 100
C 3 H 5 COOH + CH 3 OH xtC 3 H 5 COOCH 3 + H 2 O
COOCH 3
nCH 2 =C- COOCH 3
0 , ,
t p xt
CH 2 -C n
CH 3 CH 3
→ số mol ancol bằng số mol axit:
3 150.10 100
Khối lượng ancol CH 3 OH: 2500.32=80000(g)=80(kg)
Khối lượng axit C 3 H 5 COOH: 2500.86=215000(g)=215(kg)→ Đáp án: A
Câu 4 PVC được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ:
CH4 C2H2 CH2=CHCl PVC
Nếu hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế là 20% thì thể tích khí thiên nhiên (đktc) cần lấy
điều chế ra 1 tấn PVC là (xem khí thiên nhiên chiếm 100% metan)
A 12846 m3 B 3584 m3 C 8635 m3 D 6426 m3
Lời giải
Khối lượng C 2 H 3 Cl: 1(tấn)= 10 6 (g)
→ Số mol C 2 H 3 Cl: 1 6 6
Theo sơ đồ tổng hợp(số mol CH 4 gấp đôi số mol C 2 H 3 Cl)
→ số mol CH 4 : 2 0,016.10 6 =0,032.10 6 mol
Trang 8→ V CH4 =0,032.10 6 22,4=0,7168.10 6 lit = 716,8 m 3
Vậy thể tích khí thiên nhiên là: 100 3
20
Câu 5 Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh được điều chế từ xenlulozơ và axit
nitric Tính thể tích dd axit nitric 99,67% (có khối lượng riêng 1,52g/ml) cần để sản
xuất 59,4 kg xenlulozơ trinitrat Hiệu suất đạt 90%
A 11,28 lít B 7,86 lít C 36,5 lít D 27,72 lít
Lời giải
(C 6 H 10 O 5 ) n + 3nHNO 3 H SO2 4
[C 6 H 7 O 2 (ONO 2 ) 3 ] n + 3nH 2 O Kết quả không phụ thuộc chỉ số n, để đơn giản khi tính toán ta bỏ qua giá trị này
Số mol HNO 3 gấp 3 lần số mol xenlulozơtrinitrat:
→ Số mol HNO 3 59, 4.1000
297 mol → khối lượng: 600.63=37800(g)=37,8(kg)
Vì hiệu suất quá trình đạt: 90% → khối lượng axit: 100
Khối lượng dung dịch: 100
Thể tích dung dịch: 42,139
27,72 1,52 lit → Đáp án: D
Câu 6 Đem trùng hợp 10 mol vinyl axetat thu được 688g PVA Tính hiệu suất
phản ứng trùng hợp ?
Lời giải :
OCOCH3
8 8/n
Trang 9Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 9
688 8
86
8
.100% 80%
10
PVA
n n
H
Câu 7 Tiến hành trùng hợp 20,8g Stiren Hỗn hợp sau phản ứng tác dụng vừa đủ
Lời giải :
8 8( )
20,8
0, 2 104
bd
C H
0,1
C6H5 (dư) C6H5
0,1 mol 0,1
2
Câu 8 Trong CN , người ta điều chế PVC theo sơ đồ sau :
0
Lời giải : 1) CH2 = CH2 + Cl2 CH2 – CH2
Cl Cl
2) CH2 – CH2 CH2 = CH + HCl
Cl Cl Cl
Trang 103) n CH2 = CHCl (-CH2 – CH - )n
Cl
1 C2H4 CH2Cl – CH2Cl CH2 = CHCl 1
nPVC
1 mol 22,4 lit 1
6
10 22, 4
( )
62,5 l 106(g)
2 4
6
( )
10 22, 4 1
62, 5 0,8.0, 7.0, 65
C H tt
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1 Khi trùng hợp etilen dưới áp suất cao thu được một loại PE có KLPT trung bình là
100000 đvC Hệ số trùng hợp của polime đó là
Câu 2 hỏi trong 1kg gạo có chứa 81% tinh bột có chứa bao nhiêu mắt xích C6H10O5?
A 3.1023 B 23
6.10
Câu 3 Khi clo hóa PVC người ta thu được một tơ clorin có chứa 66,667% clo về khối
lượng hỏi trung bình có bao nhiêu mắt xích PVC tác dụng với một phân tử clo?
A 1 B 2 C.3 D 3,5
Câu 4 Phân tử khối trung bình của PVC là 750.000 hệ số polime hóa của PVC là:
A 12.000 B 15.000 C 24.000 D 25.000
Câu 5 Hệ số trùng hợp của loại polietilen có khối lượng phân tử là 4984 đvC và của
polisaccarit ((C H O6 10 5)n có khối lượng phân tử 162000 đvC lần lượt là:
A 178 và 1000 B 187 và 100
C 278 và 1000 D 178 và 2000
Câu 6 Polietilen được trùng hợp từ etilen Hỏi 280g polietlen đã trùng hợp từ bao nhiêu
phân tử etilen:
C 15 6,02.1023 D 20.6,02.1023
Trang 11Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 11
Câu 7 Cứ 5,668gcao su buna-S phản ứng vừa hết với 3,462g Br2 trong CCl4 Hỏi tỉ lệ
butađien và stiren trong cao su buna-S là bao nhiêu?
A 3/5 B 2/3 C 1/3 D ½
Câu 8 Polivinyl clorua đưpợc điều chế từ khí thiên nhiên (mêtan chiếm 95%) theo sơ đồ
chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đoạn như sau:
CH C H C H ClPVC Muốn tổng hợp 1 tấn PVC thì cần bao
nhiêu m3 khí thiên nhiên (đktc)?
A 5589 B 5883 C 2914 D 5880
Câu 9 Tơ enang (nilon-7) thuộc loại tơ poliamit được điều chế từ quá trình trùng ngưng
axit amin oen ntoic H N CHa ( 2 2 6 COOH Để sản xuất 2,54 kg tơ enang với hiệu suất
80%, khối lượng axit amin o aen ntoiccần là:
A 2,625 kg B 3,625 kg C 2,9 kg D 2,54 kg
Câu 10 Ứng để tổng hợp chất dẻo Biết rằng hiệu suất phản ứng tách nước và phản ứng
trùng hợp lần lượt là 60% và100% Khối lượng chất dẻo thu được là:
ĐÁP ÁN