35 bài tập về điều chế polime có đáp án và lời giải chi tiết

Ta có thể tóm tắt toàn bộ quá trình phản ứng như sau

 \(2nC{H_4}\xrightarrow{{15\% }}n{C_2}{H_2}\xrightarrow{{95\% }}nC{H_2}CHCl\xrightarrow{{90\% }}{(C{H_2} - CHCl)_n}\)

\({n_{PVC}} = \frac{{3,{{125.10}^6}}}{{62,5}} = {5.10^4}mol\)

=> n_CH4 phản ứng = 2 n_PVC = 10⁵ mol

=> n_CH4 ban đầu = (n_CH4 phản ứng).100% : %H  với (% H = H₁. H₂. H₃ )

= 10⁵: 0,15: 0,95: 0,9 = 779727,0955 mol

Vì khí thiên nhiên chứa 95% metan => V_{khí thiên nhiên} = V_metan : 0,95 = 779727,0955 . 22,4 : 0,95 = 18385144 lít = 18385 m³

Đáp án B 

n_PVC = 250 : 62,5 = 4 mol

2CH₄ → C₂H₂ → C₂H₃Cl → PVC

8 mol                 ← 4 mol

=> V _{khí thiên nhiên =} 8.22,4.(100/80).(100/50) = 448 (lít)

Đáp án A

Các phương trình hoá học:

\(nC_6H_5CH=CH_2 \xrightarrow {{t^0},xt,p}\)\((-CH(C_6H_5)-CH_2-)_n\)

\(C_6H_5-CH=CH_2 + Br_2 \to\)\( C_6H_5-CHBr-CH_2Br(1)\)

\(2KI+Br_2 \to I_2+2KBr(2)\)

Số mol Br₂ tham gia 2 phản ứng là 0,15 mol.

\(n_{Br_2 (2)} = n_{I_2} \)=\(\dfrac{{6,35}}{{254}}=0,025(mol)\)

Số mol Br₂ tác dụng với stiren \(= 0,15 - 0,025 = 0,125 (mol)\)

Khối lượng sitren không trùng hợp \(= 0,125\times104 = 13 (g)\)

Khối lượng stiren đã trùng hợp \(= 65 -13 = 52 (g)\)

Hiêu suất trùng hợp \(H_{pư}=\dfrac{{m_{LT}}}{{m_{TT}}}\times 100%\) \(=\dfrac{{52}}{{65}}\times100\%  = 80\% \)

Đáp án B

Để dễ tính toán ta coi như tất cả các mắt xích là n = 1

Sơ đồ phản ứng của bài toán như sau:

C₆H₁₀O₅ -> C₆H₁₂O₆ -> 2C₂H₅OH -> C₄H₆ -> Caosu buna

Hiệu suất toàn bộ quá trình là: H = H₁.H₂.H₃.H₄ = 35%.80%.60%.100% = 16,8%

m _Xenlulozo = (1:54).(100/16,8).162 = 17,857 tấn

Vì trong gỗ chứa 50% xenlulozo nên khối lượng gỗ cần dùng là: 17,857.(100/50) = 35,714 tấn

Đáp án A

Sơ đồ: 2CH₄ → C₂H₂ → C₂H₃Cl → PVC

Hiệu suất cả quá trình: H = H₁.H₂.H₃ = 0,15.0,95.0,9 = 0,12825 = 12,825%

Thể tích CH4 cần là: V_CH4 = (1000/62,5) . 2 . 22,4 . (100/12,825) = 5589 m³

Thể tích khí thiên nhiên (chứa 95% CH₄) cần dùng: V _khí = 5589 . (100/95) = 5883 m³

Đáp án B

X + 3H₂O \(\buildrel {{H^ + }} \over\longrightarrow \) 4Y

Áp dụng ĐLBTKL: m_H2O = m_Y –m_X = 30-24,6 = 5,4 g => n_H2O = 0,3 mol

Ta có: n_Y = (4n_H2O/3) = 0,4 mol => M_Y = 75 g/mol => glyxin

Đáp án A

Có : n_PVC = 0,05/n (tấn mol) = 50 000/n (mol)

=> n_{CH4(Cần dùng)} = 2n.n_PVC : (15%.95%.90%) = 779 727 mol

=> V_CH4 = 17 465 887 lit = 17 466 m³

=> V_khí = 18 385 m³

CH₂=C(CH₃)-COOH + CH₃OH \(\xrightarrow{{t^0},H^+}\) CH₂=C(CH₃)-COOCH₃ +H₂O

nCH₂=C(CH₃)COOCH₃ \(\xrightarrow{{{t^0},p,xt}}\) (-CH₂-C(CH₃)(COOCH₃)-)_n

Nếu hiệu suất của các giai đoạn đều là 100% thì:

Để tạo ra 100 tấn polime cần 86 tấn axit và 32 tấn ancol.

Thực tế, các hiệu suất là 60% và 80% nên để tạo ra 1,2 tấn polime, khối lượng axit cần dùng là:

\(\dfrac{{86\times1,2}}{{100}}\times\dfrac{{100}}{{60}}\times\dfrac{{100}}{{80}}=2,15 tấn\)

Khối lượng ancol cần dùng là: \(\dfrac{{32\times1,2}}{{100}}\times\dfrac{{100}}{{60}}\times\dfrac{{100}}{{80}}=0,8 tấn\)

Đáp án A

Số mol brom ban đầu: \({n_{B{{\rm{r}}_2}(b{\rm{d}})}} = 0,015\,\,mol\)

Số mol brom dư: \({n_{B{{\rm{r}}_2}\,\,du}} = {n_{{I_2}}} = 0,0025\,\,mol\)

\( \to {n_{B{{\rm{r}}_2}(pu)}} = 0,0125\,\,mol\)

\( \to {n_{{C_6}{H_5}CH = C{H_2}(du)}} = 0,0125\,\,mol\)

Hiệu suất phản ứng: \(H = \frac{{5,2 - 0,0125.104}}{{5,2}}.100\%  = 75\% \)

Đáp án B

n_{polimetaacylat} = 12:100 = 1,2 (mol)

=> n_{CH2=C(CH3)COOH} lí thuyết = n_{polimetaacylat} = 1,2 (mol)

=> n_{CH2=C(CH3)COOH} thực tế = n_{CH2=C(CH3)COOH} lí thuyết :%H₂ : %H₁ = 1,2 : 0,8 : 0,3 = 5 (mol)

=> m_{CH2=C(CH3)COOH} thực tế = 5. 86 = 430 (kg)

Đáp án B

CH₂=CH₂ + Br₂ → C₂H₄Br₂

=>n_{C2H4 dư} = n_Br2 = 0,225 mol => n_{C2H4 pư} = 1 - 0,225 = 0,775 mol
BTKL: m_{PE thu được} = m_{C2H4 pư} = 0,775.28 = 21,7 gam

Đáp án B

- PE (-CH₂-CH₂-)_n không phản ứng với NaOH và AgNO₃

- PVC (-CH₂-CHCl-)_n + nNaOH → (CH₂-CHOH-)_n + NaCl

Khi gạt lấy lớp nước thì cũng bao gồm các chất tan trong nước => không còn NaCl

=> không có phản ứng với AgNO₃/HNO₃ => không thể có kết tủa trắng

- Sợi len nếu làm từ hữu cơ (polypeptit) thì sẽ phản ứng với Cu(OH)₂/OH^- tạo màu tím đặc trưng

            CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

- Xenlulozo không phản ứng với NaOH, khi thêm CuSO₄ vào thì xuất hiện màu xanh của CuSO₄.

Đáp án B 

m _C2H4 = 2.0,8 = 1,6 (tấn)

n_C2H4 (phản ứng) = 1,6. 0,95 = 1,52 (tấn)

mPE  = 1,52 (tấn)

Đáp án D