Cách giải bài tập về phản ứng đốt cháy polime hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải bài tập về phản ứng đốt cháy polime hay, chi tiết

Với Cách giải bài tập về phản ứng đốt cháy polime hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập phản ứng đốt cháy polime từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Ví dụ 1: Khi đốt cháy hoàn toàn một polime X (tạo thành từ phản ứng đồng trùng hợp giữa buta-1,3-đien và acrilo nitrin) với một lượng oxi vừa đủ thu được hỗn hợp khí chứa 59,091% CO₂ theo thể tích. Tính tỉ lệ số mol giữa buta-1,3-đien và acrilo nitrin

Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung của X là nC₄H₆.C₂H₃CN

nC₄H₆.C₂H₃CN + O₂ → (4n + 3)CO₂ + (3n + 1,5)H₂O + 0,5N₂

Khi đốt cháy 1 mol X:

n_CO2 = (4n + 3) mol; n_H2O = (3n + 1,5) mol ; n_N2 = 0,5 mol

→ = 0,59091 → n = 0,3333

→ Tỉ lệ số mol C₄H₆: C₂H₃CN = 0,333: 1 = 1: 3

Ví dụ 2: Trùng hợp propilen thu được polipropilen (PP). Nếu đốt cháy toàn 1 mol polime đó thu được 13200 gam CO₂. Hệ số trùng hợp n của polime đó là:

Hướng dẫn giải

PP có công thức (C₃H₆)_n

(C₃H₆)_n + 4,5 O₂ → 3nCO₂ + 3nH₂O

Khi đốt cháy 1 mol PP sinh ra 3n mol CO₂ → 3n = 300 → n = 100

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,8 gam PE (polietilen) sau đó cho toàn bộ sản phẩm cháy vào 2,0 lít dung dịch Ca(OH)₂ thấy khối lượng dung dịch tăng 2,4 gam. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH)₂ là:

Hướng dẫn giải

(C₂H₄)_n + 3nO₂ → 2nCO₂ + 2nH₂O

⇒ n_CO2 = n_H2O = 0,2 mol

m_{dd tăng} = m_CO2 + m_H2O − m_CaCO3 = 2,4 g

⇒ m_CaCO3 = 100 g

⇒ n_CaCO3 = 0,1 mol < n_CO2

⇒ Có hiện tượng tạo HCO₃- ⇒ n_Ca(HCO3)2 = 0,05 mol

⇒ n_Ca(OH)2 = 0,15 mol ⇒ C_{M Ca(OH)2} = 0,075 M

Bài tập vận dụng

Bài 1: Khi đốt cháy polime X chỉ thu được khí CO₂ và hơi nước với tỉ lệ số mol tương ứng là 1:1. Polime X là:

A. Polipropilen.    B. Polivinyl clorua.    C. Tinh bột.    D. Polistiren.

Lời giải:

Đáp án: A

Vì n_CO2 = n_H2O.

⇒ Số nguyên tử H gấp đôi số nguyên tử cacbon

⇒ Chọn A vì polipropilen có CTPT (C₃H₆)_n

Bài 2: Khi đốt cháy hoàn toàn một lượng polime đồng trùng hơp đimetylbuta-1,3-đien và acrilonitrin với lượng oxi hoàn toàn đủ, thấy tạo thành 1 hỗn hợp khí ở nhiệt độ và áp suất xác định chứa 57,69% CO₂ về thể tích. Tỉ lệ monome trong polime là:

A. 1:3    B. 2:3    C. 3:2    D. 3:1

Lời giải:

Đáp án: A

Gọi tỉ lệ đimetylbuta-1,3-đien và acrilonitrin là x,y ⇒ xC₆H₁₀.yC₂H₃CN

xC₆H₁₀.yC₂H₃CN + O₂ → CO₂: (6x+3y) + H₂O: (5x+1,5y) + N₂: 0,5y

Hỗn hợp sau phản ứng đốt cháy gồm: CO₂, H₂O, N₂

⇒ = 0,5769

⇒ x: y = 1: 3

Bài 3: 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 4,4 gam    B. Tăng 6,2 gam    C. Giảm 3,8 gam    D. Giảm 5,6 gam

Lời giải:

Đáp án: C

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

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

⇒ Khối lượng giảm 3,8 gam

Bài 4: 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 gam    B. 18 gam    C. 36 gam    D. 54 gam

Lời giải:

Đáp án: B

nCO₂ = 1 mol; Bình 1 chỉ giữ H₂O ở lại mà polietilen

⇒ n_CO2 = n_H2O ⇒ m_H2O = 1. 18 = 18 gam