Chúng tôi giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 15: Luyện tập: Polime và vật liệu Polime chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Luyện tập: Polime và vật liệu Polime lớp 12.
Bài giảng Hóa học 12 Bài 15: Luyện tập: Polime và vật liệu Polime
Giải bài tập Hóa học 12 Bài 15: Luyện tập: Polime và vật liệu Polime
Câu hỏi và bài tập (trang 76,77 SGK Hóa Học 12)
Bài 1 trang 76 SGK Hóa Học 12: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Polime là hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên.
B. Những phân tử nhỏ có liên kết đôi hoặc vòng kém bền được gọi là monome.
C. Hệ số mắt xích trong công thức polime gọi là hệ số trùng hợp.
D. Polime tổng hợp được tạo thành nhờ phản ứng trùng hợp hoặc phản ứng trùng ngưng.
Lời giải:
Bài 2 trang 76 SGK Hóa Học 12: Nhóm vật liệu nào được chế tạo từ polime thiên nhiên ?
A. Tơ visco, tơ tằm, cao su buna, keo dán gỗ;
B. Tơ visco, tơ tằm; phim ảnh
C. Cao su isopren, tơ visco, nilon-6, keo dán gỗ;
D. Nhựa bakelit, tơ tằm, tơ axetat.
Lời giải:
Bài 3 trang 77 SGK Hóa Học 12: Cho biết các monome được dùng để điều chế các Polime sau
Lời giải:
Bài 4 trang 77 SGK Hóa Học 12: Trình bày cách nhận biết các mẫu vật liệu sau:
a) PVC (làm vải giả da) và da thật.
b) Tơ tằm và tơ axetat.
Lời giải:
a. Đốt 2 mẫu thử, mẫu thử có mùi khét như tóc cháy, là da thật, còn lại là PVC
b. Đốt 2 mẫu thử, mẫu thử khi cháy có mùi khét như tóc cháy là tơ tằm, còn lại là tơ axetat
Bài 5 trang 77 SGK Hóa Học 12: a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng điều chế các chất theo sơ đồ sau:
- Stiren -> polistiren.
- Axit ω- aminoenantoic (H2-[CH2]6- COOH) -> polienantamit (nilon - 7)
b) Để điều chế 1 tấn mỗi loại polime trên cần bao nhiêu tấn monome mỗi loại, biết rằng hiệu suất của cả hai quá trình điều chế trên là 90 %.
Lời giải:
Từ Axit ω-aminoentantic (H2N-[CH2]6COOH → polienantamit (nilon-7))
nH2N-[CH2]6 – COOH -> (NH- [CH2]6 - CO)n + H2O (2)
Khối lượng polistiren được tạo ra là m = 1 tấn
Vì H = 90% nên m = 1 tấn.100%/90% = 1,1(tấn)
Khối lượng của polienantamit (nilon - 7) được tạo ra= 1 (tấn)
vì H = 90% nên m = (1:127.145):0,9 = 1,27(tấn )
Lý thuyết Bài 15: Luyện tập: Polime và vật liệu Polime
A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM
1. Khái niệm
- Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn, do nhiều đơn vị cơ sở (gọi tắt là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.
- Có 3 kiểu cấu tạo mạch polime là: mạch không nhánh, mạch có nhánh và mạng không gian.
- Các loại vật liệu polime: chất dẻo, cao su, tơ, keo dán.
2. So sánh phản ứng trùng hợp với phản ứng trùng ngưng
|
|
Phản ứng trùng hợp |
Phản ứng trùng ngưng |
|
Định nghĩa |
Là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau (monomer) thành phân tử lớn (polime). |
Là quá trình kết hợp nhiêu phân tử nhỏ thành phân tử lớn đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (như H2O). |
|
Quá trình |
nMonome -> Polime |
nMonome -> Polime + các phân tử nhỏ khác |
|
Sản phẩm |
Polime trùng hợp |
Polime trùng ngưng |
|
Điều kiện của monome |
Có liên kết đôi hoặc có vòng kém bền |
Có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng. |
Dạng 1: Lý thuyết về đại cương và vật liệu polime
Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây đúng ?
A. Polime là hợp chất do nhiều phân tử monome hợp thành.
B. Polime là hợp chất có phân tử khối lớn.
C. Polime là hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ liên kết với nhau tạo nên.
D. Các polime đều được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Theo định nghĩa về polime: Polime là hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ liên kết với nhau tạo nên.
Đáp án C
Ví dụ 2: Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng ?
A. Các polime không bay hơi.
B. Đa số polime khó hoà tan trong các dung môi thông thường.
C. Các polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
D. Các polime đều bền vững dưới tác dụng của axit, bazơ.
Hướng dẫn giải chi tiết:
D sai, một số polime bị thủy phân trong môi trường axit, bazo ví dụ như: xenlulozo, protein, …
Đáp án D.
Ví dụ 3: Điều kiện của monome để tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải có
A. liên kết kết bội.
B. vòng không bền.
C. hai nhóm chức khác nhau.
D. A hoặc B.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Điều kiện của monome để tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử cần có liên kết bội và vòng không bền.
Đáp án D.
Ví dụ 4: Một polime Y có cấu tạo như sau :
… –CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2– …
Công thức một mắt xích của polime Y là :
A. –CH2–CH2–CH2– .
B. –CH2–CH2–CH2–CH2– .
C. –CH2– .
D. –CH2–CH2– .
Hướng dẫn giải chi tiết:
Để làm được loại câu hỏi này, ta cần xác định được monome của polime.
Từ cấu tạo của Y ta nhận thấy, monome của Y là CH2=CH2
=> 1 mắt xích của chất Y có công thức là: –CH2–CH2–
Đáp án D
Dạng 2: Bài toán về tìm số mắt xích hoặc xác định công thức mắt xích của polime
* Một số lưu ý cần nhớ
* Phương pháp giải
Số mắt xích bằng tỉ lệ khối lượng phân tử của đoạn polime và khối lượng của mắt xích; tính số mắt xích dựa vào phản ứng clo hóa hoặc phản ứng cộng.
Bước 1: Xác định công thức của polime
Bước 2: Lập biểu thức giữa khối lượng phân tử với số mắt xích
Bước 3: Tính theo yêu cầu của bài toán
Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải nhanh
- Số mắt xích = số phân tử monome = hệ số polime hóa (n) = số mol mắt xích
- Hệ số polime hóa (n) = hệ số trùng hợp
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1: Polime X có hệ số trùng hợp là 560 và phân tử khối là 35000. Công thức một mắt xích của X là :
A. –CH2–CHCl– .
B. –CH=CCl– .
C. –CCl=CCl– .
D. –CHCl–CHCl– .
Hướng dẫn giải chi tiết:
X có n = 560, Khối lượng mol là 35000
=> Khối lượng mol của 1 mắt xích có trong polime X là:
35000 : 560 = 62,5 (gam/mol)
Dựa vào các đáp án đề bài cho, ta suy ra công thức một mắt xích của X là: –CH2–CHCl–
Đáp án A.
Ví dụ 2: Tiến hành clo hóa poli(vinyl clorua) thu được một loại polime X dùng để điều chế tơ clorin. Trong X có chứa 66,18% clo theo khối lượng. Vậy trung bình có bao nhiêu mắt xích PVC phản ứng được với một phân tử clo?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Đặt a là số mắt xích –CH2–CHCl– hay –C2H3Cl– tham gia phản ứng với một phân tử Cl2. Do PVC không có liên kết bội, nên chỉ phản ứng thế với Cl2 :
C2aH3aCla + Cl2 → C2aH3a-1Cla+1 + HCl (1)
Đáp án B.
Dạng 3: Xác định khối lượng polime hoặc lượng chất tham gia quá trình tạo polime
* Một số lưu ý cần nhớ
Để làm dạng bài tập này ta cần
- Lập sơ đồ điều chế polime từ chất đã cho.
nX=X → (-X-X-)n
Ta có: nmắt xích polime = n.npolime và Mpolime = n.Mmắt xích => mmắt xích polime = mpolime
- Đối với phản ứng trùng hợp 1 chất: mmonome = mpolime / H%
Trong nhiều trường hợp có thể bỏ qua đơn vị đo lường để giải nhanh.
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Tiến hành trùng hợp 5,2 gam stiren. Hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng 100 ml dung dịch brom 0,15M. Sau đó cho tiếp dung dịch KI dư vào thì thu được 0,635 gam iot. Hiệu suất trùng hợp stiren là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Số mol brom ban đầu:
Số mol brom dư:
Hiệu suất phản ứng:
Ví dụ 2: Để điều chế cao su buna người ta có thể thực hiện theo sơ đồ biến hóa sau:
Tính khối lượng ancol etylic cần lấy để có thể điều chế được 54 gam cao su buna theo sơ đồ trên.
Hướng dẫn giải chi tiết:
mbuta-1,3-đien = mcao su buna / H% = 54 / 80% = 67,5 gam
=> nbuta-1,3-đien = 1,25 mol
PTHH : 2C2H5OH → C4H6 + 2H2O
Lí thuyết: 2,5 ← 1,25
Với H = 50% thì số mol C2H5OH thực tế cần dùng là: 2,5.100/50 = 5 mol
→ mC2H5OH = 5.46 = 230 gam
