Bài tập Polime cơ bản, nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết - Hoá học lớp 12

Bài tập Polime cơ bản, nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết

Với Bài tập Polime cơ bản, nâng cao chọn lọc, có lời giải chi tiết Hoá học lớp 12 tổng hợp 30 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Polime cơ bản, nâng cao từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Bài 1: Khối lượng của một đoạn mạch tơ nilon-6,6 là 27346 đvC và của một đoạn mạch tơ capron là 17176 đvC. Số lượng mắt xích trong đoạn mạch nilon-6,6 và capron nêu trên lần lượt là

A. 113 và 152.     B. 121 và 114.

C. 121 và 152.     D. 113 và 114.

Lời giải:

Đáp án: C

Tơ nilon – 6,6 có công thức phân tử [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n,

M_{1mắt xích} = 226 ⇒ Số lượng mắt xích là: 27346/226 = 121

Tơ capron: [-NH-(CH₂)₅-CO-]_n

M_{1 mắt xích} = 113 ⇒ số mắt xích là: 17176/113 = 152

Bài 2: Từ 4 tấn C₂H₄ có chứa 30% tạp chất có thể điều chế bao nhiêu tấn PE ? (Biết hiệu suất phản ứng là 90%)

A. 2,55     B. 2,8

C. 2,52     D. 3,6

Lời giải:

Đáp án: C

Bảo toàn C ⇒ phản ứng tỉ lệ 1:1

Khối lượng PE thu được là: 4.0,7.0,9 = 2,52 tấn

Bài 3: Phân tử khối trung bình của polietilen X là 420000. Hệ số polime hoá của PE là

A. 12.000     B. 13.000

C. 15.000     D. 17.000

Lời giải:

Đáp án: C

Hệ số polime hóa là: 420000: 28 = 15000

Bài 4: Sau khi trùng hợp 1 mol etilen thì thu được sản phẩm có phản ứng vừa đủ với 16 gam brom. Hiệu suất phản ứng và khối lượng polime thu được là

A. 80%; 22,4 gam.     B. 90%; 25,2 gam

C. 20%; 25,2 gam.     D. 10%; 28 gam.

Lời giải:

Đáp án: B

n_Br2 = 0,1 mol ⇒ n_{etilen dư} = 0,1 mol

⇒ H = (1 – 0,1)/1 .100% = 90%.

Bài 5: Tiến hành phản ứng đồng trùng hợp giữa stiren và buta – 1,3 – đien (butađien), thu được polime X. Cứ 2,834 gam X phản ứng vừa hết với 1,731 gam Br₂. Tỉ lệ số mắt xích (butađien: stiren) trong loại polime trên là

A. 1: 1.     B. 1: 2.

C. 2:3.     D. 1:3

Lời giải:

Đáp án: B

m(Cao su buna S) + nBr₂ → -(CH₂-CH(Br)-CH(Br)-CH₂)_n-(CH(C₆H5)-CH₂-)_m

Theo pt: 160n gam Br₂ (54n + 104m) → (54n + 104m) gam Polime X

Theo đb:        1,731 gam Br₂     →     2,834 gam X

⇒1,731.(54n + 104m) = 2,834.160n

⇒ 359,966n = 180,024m

⇒ m: n ∼ 359,966: 180,024 ∼ 2: 1

Bài 6: Polime X có phân tử khối là 336000 và hệ số trùng hợp là 12000. Vậy X là

A. PE     B. PP

C. PVC     D. Teflon.

Lời giải:

Đáp án: A

M_X = 336 000: 12 000 = 28 ⇒ PE

Bài 6: Khi cho một loại cao su buna-S tác dụng với brom (tan trong CCl₄) thì cứ 2,1 gam cao su đó có thể làm mất màu hoàn toàn 1,6 gam brom. Tỉ lệ mắt xích butađien và stiren trong cao su buna-S là

A. 1: 3.     B. 1: 2.

C. 2: 3.     D. 3: 5.

Lời giải:

Đáp án: C

Cao su buna-S có dạng (C₄H₆)_a.(C8H8)_b.

2,1 gam (C₄H₆)_a.(C8H8)_b + 0,01 mol Br₂

n_(-C4H6-) = n_Br2 = 0,01 mol ⇒ m_(-C8H8-) = 2,1 - m_(-C4H6-) = 2,1 - 0,01.54 = 1,56 gam

⇒ n_(-C8H8-) = 1,56: 104 = 0,015 mol ⇒a: b = 0,01: 0,015 = 2: 3

Bài 7: Cứ 5,668 gam buna-S phản ứng vừa hết với 3,462 gam brom trong CCl₄. Tỉ lệ mắt xích buta-1,3-đien và stiren trong cao su buna-S là

A. 1/3     B. 1/2.

C. 3/5     D. 2/3.

Lời giải:

Đáp án: B

Cao su buna-S có dạng (C₄H₆)_a.(C8H8)_b.

5,688 gam (C₄H₆)_a.(C8H8)_b + 0,0216 mol Br₂

n_(-C4H6-) = n_Br2 = 0,0216 mol ⇒ m_(-C8H8-) = 5,688 - m_(-C4H6-) = 5,688 - 0,0216.54 = 4,52 gam

⇒ n_(-C8H8-) = 4,52: 104 = 0,0435 mol ⇒ a: b = 0,0216: 0,0435 ≈ 1: 2

Bài 8: Tiến hành phản ứng đồng trùng hợp giữa stiren và buta–1,3–đien (butađien), thu được polime X. Cứ 2,834 gam X phản ứng vừa hết với 1,731 gam Br₂. Tỉ lệ số mắt xích (butađien: stiren) trong loại polime trên là

A. 1: 1.     B. 1: 2.

C. 2: 3.     D. 1: 3.

Lời giải:

Đáp án: B

Cao su buna-S có dạng (C₄H₆)_a.(C8H8)_b.

2,834 gam (C₄H₆)_a.(C8H8)_b + 0,0108 mol Br₂

n_(-C4H6-) = n_Br2 = 0,0108 mol ⇒ m_(-C8H8-) = 2,834 - m_(-C4H6-) = 2,834 - 0,0108.54 = 2,2508 gam

⇒ n_(-C8H8-) = 2,2508: 104 = 0,0216 mol → a: b = 0,0108: 0,0216 ≈ 1: 2

Bài 9: Cứ 49,125 gam cao su buna-S phản ứng vừa hết với 30 gam brom trong CCl4. Tỉ lệ số mắt xích stiren và butađien trong loại cao su trên tương ứng là:

A. 1: 2     B. 2: 3.

C. 2: 1.     D. 1: 3.

Lời giải:

Đáp án: C

Cao su buna-S có dạng (C₄H₆)_a.(C8H8)_b.

49,125 gam (C₄H₆)a.(C8H8)b + 0,1875 mol Br₂

n_(-C4H6-) = n_Br2 = 0,1875 mol

⇒ m_(-C8H8-) = 49,125 - m_(-C4H6-) = 49,125 - 0,1875.54 = 39 gam

⇒ n_(-C8H8-) = 39: 104 = 0,375 mol ⇒ b: a = 0,375: 0,1875 = 2: 1

Bài 10: Cho sơ đồ chuyển hóa: CH₄ → C₂H₂ → C₂H3Cl → PVC. Để tổng hợp 250kg PVC theo sơ đồ trên thì cần V m3 khí thiên nhiên (ở đktc). Giá trị của V là: (biết CH₄ chiếm 80% thể tích khí thiên nhiên và hiệu suất của cả quá trình la 50%)

A. 358,4     B. 286,7

C. 448     D. 224

Lời giải:

Đáp án: C

Ta tính lần lượt :

số mol của CH₄ là: n_CH4 = V.0,8/22,4

n_CH2CHCl =

⇒ m_PVC =

Hiệu suất đạt 50%

⇒

V = 448.103 (lit) = 448 m³

Bài 11: Clo hóa PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là:

A. 3     B. 4

C. 5     D. 6

Lời giải:

Đáp án: A

Theo đề bài:

Cl2 + (-C₂H3Cl-)k → (-C₂Kh3k-1Clk+1-)

(Cl2 thế 1 nguyên tử H tạo thành HCl)

. 100% = 63,96%

⇒ k=3

Bài 12: Từ 4 tấn C₂H₄ có chứa 30% tạp chất có thể điều chế bao nhiêu tấn PE ? (Biết hiệu suất phản ứng là 90%)

A. 2,55     B. 2,8

C. 2,52     D. 3,6

Lời giải:

Đáp án: C

m_PE = 4. 0,7.0,9 = 2,52 tấn

(0,7 là 70% C₂H₄ nguyên chất )

Bài 13: Trùng ngưng axit ε–aminocaproic thu được m kg polime và 12,6 kg H₂O với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị của m là

A. 71,19     B. 79,1

C. 91,7.     D. 90,4.

Lời giải:

Đáp án: B

Ta có:

n_{H2N(CH2)5COOH} → Nilon – 6 + nH₂O

n_H2O = 12,6: 18 = 0,7.103 (mol)

⇒ n_{H2N(CH2)5COOH} = 0,7.103 (mol)

⇒ m_{H2N(CH2)5COOH} = 0,7.131 = 91,7kg

m_polime = 91,7 – 12,6 = 79,1kg

Bài 14: Muốn tổng hợp 120kg poli(metyl metacrylat) thì khối lượng của axit và ancol tương ứng cần dùng là bao nhiêu ? Biết hiệu suất quá trình este hoá và trùng hợp lần lượt là 60% và 80%.

A. 215kg và 80kg    B. 171kg và 82kg

C. 65kg và 40kg     D. 175kg và 70kg

Lời giải:

Đáp án: A

Hiệu suất chung của quá trình là: 60%.80% = 48%

Số mol mắt xích: n_CH2=C(CH3)-COOCH3 = 120:100 = 1,2

⇒ m_{CH2=C(CH3)COOH} = 1,2.86:48% = 215

m_CH3OH = 1,2.32: 48% = 80

Bài 15: Một loại cao su lưu hóa chứa 4,5% lưu huỳnh. Cho rằng mỗi cầu đisunfua -S-S- thay thế hai nguyên tử H. Hỏi cứ khoảng bao nhiêu mắt xích isopren có một cầu đisunfua ?

A. 18     B. 10.

C. 20.     D. 16.

Lời giải:

Đáp án: C

Gọi n là số mắt xích isopren và x là số cầu nối đisunfua (mỗi cầu nối có 2S)

⇒ Có 2x phân tử S

(C5H8)_n + 2xS → C_5nH_{8n - 2x}S_2x + xH₂

Ta có:

1 cầu nối đisunfua ⇒ x = 1 ⇒ n = 20

Bài 16: Cho cao su buna tác dụng với Cl2 (trong CCl₄ có mặt P) thì thu được polime no, trong đó Clo chiếm 58,172% về khối lượng. Trung bình cứ 20 phân tử Cl2 thì phản ứng được với bao nhiêu mắt xích cao su buna ?

A. 20.     B. 19.

C. 18.     D. 17.

Lời giải:

Đáp án: C

Phản ứng sẽ bao gồm phản ứng cộng và thế. Cứ n mắt xích thì phản ứng thế với 1 mol Clo

Polime no có công thức: C_4nH_6n-1Cl_2n+1

⇒ n = 9

Tức là cứ 9 mắt xích cao su buna thì phản ứng với 10 phân tử Clo trong đó có 9 phân tử phản ứng cộng, 1 phân tử phản ứng thế

Vậy trung bình cứ 20 phân tử Clo thì phản ứng với 18 mắt xích cao su

Bài 17: Dạng tơ nilon phổ biến nhất hiện nay là nilon-6 có 63,68% C; 12,38% N; 9,80% H; 14,4% O. Công thức thực nghiệm của nilon-6 là:

A. C₆H₉O₂N.     B. C₆H₁₁ON.

C. C₆H₉ON.     D. C₆H₁₁O₂N.

Lời giải:

Đáp án: B

n_C: n_H :n_N: n_O

= 6: 11: 1: 1

⇒ Công thức thực nghiệm của nilon – 6 là: C₆H₁₁ON

Bài 18: Chất dẻo PVC được điều chế theo sơ đồ sau:

CH₄ -^H=15%→ A -^H=95%→ B -^H=90%→ PVC

Biết CH₄ chiếm 95% thể tích khí thiên nhiên, vậy để điều chế một tấn PVC thì số m3 khí thiên nhiên (đktc) cần là :

A. 5883 m³.     B. 4576 m³.

C. 6235 m³.     D. 7225 m³.

Lời giải:

Đáp án: A

Hiệu suất toàn bộ quá trình phản ứng điều chế PVC là: H = 15%.95%.90% = 12,825%.

Sơ đồ rút gọn của quá trình điều chế PVC :

Bài 19: Thủy phân 43 gam poli(vinyl axetat) trong kiềm để điều chế poli(vinyl ancol) thu được 24,1 gam polime. Hiệu suất của phân là:

A. 92%     B. 96%

C. 80%     D. 90%

Lời giải:

Đáp án: D

Phương trình:

[-CH₂ – CH(OOCCH3)]_n + nNaOH → [-CH₂ – CH(OH)-]_n + nCH3COONa

Do phản ứng thủy phân có hiệu suất, nên polime thu được gồm cả poli(vinyl axetat) và poli(vinyl ancol).

Giả sử có x mol poli(vinyl axetat) phản ứng.

Ta có: 24,1 = 43 – 86x + 44x ⇒ x = 0,45

Hiệu suất thủy phân:

Bài 20: Cao su buna được tổng hợp theo sơ đồ: Ancol etylic → buta-1,3-đien → cao su buna. Hiệu suất cả quá trình điều chế là 80%, muốn thu được 540 kg cao su buna thì khối lượng ancol etylic cần dùng là

A. 920 kg.     B. 736 kg.

C. 684,8 kg.     D. 1150 kg.

Lời giải:

Đáp án: B

⇒ n_C4H6 = 10⁴

⇒ n_C2H5OH = 2.10⁴

Hiệu suất cả quá trình 80% nên: m_C2H5OH = 2.104.0,8.46 = 736000g = 736kg

Bài 21: Nhiệt phân nhựa cây gutta peccha được một chất lỏng X chứa 88,23% C; 11,76% H (). Cứ 0,34 g X phản ứng với dd Br₂ dư cho 1,94 g một chất lỏng nặng hơn nước và không tan trong nước. Biết X phản ứng với H₂ dư được isopentan và khi trùng hợp X được polime có tính đàn hồi. CTCT của X là

A. CH₂=C=C(CH3)₂.     B. HC≡C–CH(CH3)₂.

C. CH₂=C(CH3)–CH=CH₂.     D. CH₂=CH–CH=CH₂.

Lời giải:

Đáp án: C

C_xH_y: x:y = 88,23/12: 11,76/1 = 7,3525: 11,76 ∼ 1: 1,6 = 5: 8

CTĐGN: (C5H8)_n

M_A = 2,43 . 28 = 68,04

⇒ 68n ∼ 68 ⇒ n = 1

⇒ A: C5H8.

Lại có X phản ứng hới H₂ dư được isopentan và trùng hợp ra cao su

Bài 22: Đốt cháy hoàn toàn một lượng polietilen, sản phẩm cháy cho lần lượt đi qua bình 1 đựng H₂SO4 đặc và bình 2 đựng dd Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình 1 tăng m g, bình 2 có 100 g kết tủa. Giá trị của m là

A. 9     B. 18

C. 36     D. 54

Lời giải:

Đáp án: B

n_CO2 = 1 mol;

Bình 1 chỉ giữ H₂O ở lại mà polietilen ⇒ n_CO2 = n_H2O

⇒ m_H2O = 1.18 = 18 gam

Bài 23: Đốt cháy hoàn toàn một lượng polietilen, sản phẩm cháy cho đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất hiện 10 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch trong bình thay đổi như thế nào?

A. Tăng 4,4g     B. Tăng 6,2g

C. Giảm 3,8g     D. Giảm 5,6g

Lời giải:

Đáp án: C

10 gam kết tủa ⇒ m_CO2 = 4,4 gam và m_H2O = 1,8

⇒ Khối lượng bình: 4,4 + 1,8 – 10 = -3,8

⇒ Khối lượng giảm 3,8 gam

Bài 24: Tiến hành phản ứng trùng hợp 5,2 gam stiren, sau phản ứng ta thêm 400 ml dung dịch nước brom 0,125M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn thấy dư 0,04 mol Br₂. Khối lượng polime sinh ra là

A. 4,16 gam.     B. 5,20 gam.

C. 1,02 gam.     D. 2,08 gam.

Lời giải:

Đáp án: A

n_Br2 phản ứng cũng chính là số mol stiren dư là 0,01 mol

⇒ Khối lượng polime sinh ra là: 5,2 – 0,101.104 = 4,16 gam

Bài 25: Từ 100ml dd ancol etylic 33,34% (D = 0,69g/ml) có thể điều chế được bao nhiêu g PE (hiệu suất 100%)

A. 23     B. 14

C. 18     D. Kết quả khác

Lời giải:

Đáp án: B

Khối lượng rượu m = D.V = 69 g

⇒ n_C2H5OH = 69.0,3344/46 = 0,5 mol

Mà C₂H5 → C₂H₄ → PE

n_C2H4 = 0,5 mol do hiệu suất 100% ,

Bảo toàn khối lượng:

m_PE = m_C2H4 = 0,5.28 = 14 g

Bài 26: Cần phải dùng bao nhiệu tấn metyl metacrylat để điều chế 100 tấn polimetyl metacrylat. Cho hiệu suất phản ứng đạt 95%.

A. 95 tấn     B. 105,26 tấn

C. 123 tấn    D. 195 tấn

Lời giải:

Đáp án: B

m_{metyl metacrylat} = 100: 95% = 105,26 gam

Bài 27: Đem trùng hợp 10,8 gam buta-1,3-đien thu được sản phẩm gồm caosu buna và buta-1,3-đien dư. Lấy 1/2 sản phẩm tác dụng hoàn toàn với dung dịch Br₂ dư thấy 19,2 g Br₂ phản ứng. Vậy hiệu suất phản ứng là

A. 40%     B. 80%

C. 60%     D. 79%

Lời giải:

Đáp án: B

n_{C4H6 ban đầu} = 0,2mol.

1/2 sản phẩm tác dụng hoàn toàn với 19,2g Br₂ ⇒ sản phẩm tác dụng hoàn toàn với 0,24mol Br₂.

Gọi a, b lần lượt là số mol C₄H₆ pư và C₄H₆ dư. C₄H₆ trùng hợp tạo cao su nên chỉ còn 1 liên kết pi trong phân tử. C₄H₆ dư vẫn còn 2 liên kết pi trong phân tử.

Ta có hpt:

⇒ a + b = 0,2 và a + 2b = 0,24

⇒ a = 0,16; b = 0,04

⇒ H = (0,16:0,2).100% =80%.

Bài 28: Khi trùng ngưng 30 gam glixin, thu được m gam polime và 2,88 gam nước. Giá trị của m là:

A. 12 g     B. 11,12 g

C. 9,12 g     D. 27,12 g

Lời giải:

Đáp án: C

Có n_Gly → polime + nH₂O

n_(Gly) = 30/75 = 0,4 mol

n_H2O = 2,88/18 = 0,16 mol

Theo PT: n_H2O = n_(gly)

⇒Thực chất có: 0,16 mol gly tham gia phản ứng trùng ngưng

m_(polime) = m_gly - m_H2 = 0,16.75 - 2,88 = 9,12 g

Bài 29: Teflon được sản xuất từ clorofom qua các giai đoạn:

CHCl₃ → CHF₂Cl → CF₂=CF₂ → Teflon

Hiệu suất của mỗi giai đoạn là 80%. Để sản xuất 2,5 tấn Teflon cần bao nhiêu tấn clorofom?

A. 5,835     B. 2,988.

C. 11,670.     D. 5,975.

Lời giải:

Đáp án: C

Ta có sơ đồ phản ứng:

2CHCl₃ → 2CHF₂Cl → CF₂=CF₂ → Teflon

n_Teflon = 2,5/100 = 0,025

⇒ n_{CHCl3 theo phương trình} = 0,025.2 =0,05

H_chung = 80%. 80%. 80% = 51,2%

n_{CHCl3 thực tế(tính cả hiệu suất)} = 0,05: 51,2% = 0,0976

m_clorofom = 11,67 tấn

Bài 30: Trong công nghiệp caprolactam được điều chế theo sơ đồ sau:

Hàng năm để sản xuất 2 tỉ tấn caprolactam người ta phải sử dụng khối lượng xiclohexanon là (cho rằng hiệu suất mỗi giai đoạn tổng hợp là 80%)

A. 1,73 tỉ tấn.     B. 2,17 tỉ tấn.

C. 2,71 tỉ tấn     D. 1,38 tỉ tấn.

Lời giải:

Đáp án: C

H_chung = 80%. 80% = 64%

n_caprolactam = 2: 113 =

⇒ nxiclohexan (lt) =

⇒ nxiclohexan(tt) = : 64% = 0,02765

⇒ m_xiclohexan = 0,02765.98 = 2,71 tỉ tấn