4 dạng bài tập về polymer trong đề thi Đại học (có lời giải)

Với 4 dạng bài tập về polymer trong đề thi Đại học (có lời giải) có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập về polymer trong đề thi Đại học (có lời giải)

4 dạng bài tập về polymer trong đề thi Đại học (có lời giải)

Bài giảng: Bài tập lý thuyết về polymer - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Dạng 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng và lí thuyết, phản ứng điều chế polymer

Phương pháp : Nắm chắc các kiến thức về tính chất hóa học, điều chết polymer đặc biệt là phản ứng trùng hợp, trùng ngưng.

Ví dụ 1 : Cho các pomime sau:

a) Tơ tằm    b) Sợi bông    c) Len    d) Tơ emang

e) Tơ visco    f) Tơ nylon- 6,6    g) Tơ axetat

Những loại tơ nào có nguồn gốc từ Cellulose

A. b, e, g

B. a, b, c

C. d, f, g

D. a, f, g

→ Đáp án B

Ví dụ 2 : Cho sơ đồ phản ứng sau:

Vậy chất C là:

A. [ - O – CH₂ – CO - ]_n

B. [ - O – CH₂ – COO - ]_n

C. [ - CH₂ – COO - ]_n

D. [- CH₂ – CO - ]_n

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án A

Ví dụ 3 : Cho sơ đồ chuyển hoá:

A. CH₃CH₂OH và CH₃CHO.

B. CH₃CH₂OH và CH₂=CH₂.

C. CH₂CH₂OH và CH₃-CH=CH-CH₃.

D. CH₃CH₂OH và CH₂=CH-CH=CH₂.

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án D

Dạng 2: Hệ số trùng hợp

Phương pháp :

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính khối lượng polymer khi biết lượng monome về hệ số trùng hợp n

n = Số mắt xích = số phân tử monome = hệ số polymer hóa= số mol mắt xích = hệ số trùng hợp

Ví dụ 1 : Một loại poli vinyl chloride có phân tử khối là 187,5.10³ amu. Hệ số trùng hợp của polymer này bằng:

A. 1500     B. 2500    C. 3000    D. 3100

Hướng dẫn giải :

Poli vinyl chloride(- C2H3Cl - )_n :

M_polymer = 62,5n = 187,5.10³ ⇒ n = 3000

→ Đáp án C

Ví dụ 2 : Cứ 5,668g cao su buna – S phản ứng vừa hết với 3,462g brom trong CCl₄. Tỉ lệ mắt xích butadiene và striren trong cao su buna –S là:

A. 1:4    B. 2:3    C. 1:5    D. 1:2

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án D

Ví dụ 3 : 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

Hướng dẫn giải :

Gọi x là số mắt xích PVC tác dụng với 1 phân tử Cl2:

(CH₂ – CHCl)_x + Cl₂ → C_xH_3x-1Cl_x+1

%Cl = (35,5x+35,5)/(62,5x+35,5).100% = 66,6% ⇒ x = 2

→ Đáp án B

Ví dụ 4 : Hỏi trong 1kg gạo có chứa 81% tinh bột có chứa bao nhiêu mắt xích C₆H₁₀O₅?

A. 3.10₂₃    B.30    C. 3.10₂₄    D. 3

Hướng dẫn giải :

m_{tinh bột} = 0,81kg

n = 0,81/162.103.6,022.1023= 3.1024

→ Đáp án C

Ví dụ 5 : Thuỷ phân 1250 gam protein X thu được 425 gam alanine. Nếu phân tử khối của X bằng 100.000 amu thì số mắt xích alanine có trong phân tử X là

A. 453    B. 382    C. 328    D. 479

Hướng dẫn giải :

Protein X → alanine

M_X = 100000

⇒ M_alanine= 100000 . 425 : 1250 = 34000

n_alanine= 34 000 : 89 = 382

→ Đáp án B

Dạng 3: Hiệu suất điều chế polymer

Ví dụ 1 : Cho sơ đồ tổng hợp poli vinyl chloride PVC như sau:

Để tổng hợp 1 tấn PVC thì cần bao nhiêu m³ khí thiên nhiên ( chứa 95% methane) ở đktc?

A. 5883    B. 5888    C. 5683    D. 5970

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án A

Ví dụ 2 : Tơ enang (nylon-7) thuộc loại tơ poliamit được điều chế từ quá trình trùng ngưng axit . Để sản xuất 2,54 kg tơ enang với hiệu suất 80%, khối lượng axit cần là:

A. 2,625 kg    B. 3,625 kg    C. 2,9 kg    D. 2,54 kg

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án B

Ví dụ 3 : 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

Hướng dẫn giải :

nC₂H₄ → (-CH₂–CH₂)_n

m_etylen = 4.70% = 2,8 tấn

⇒ m_{PE thu được} = 2,8. 0,9 = 2,52 tấn

→ Đáp án C

Ví dụ 4 : Người ta sản xuất cao su Buna từ gỗ theo sơ đồ sau: (trong ngoặc là hiệu suất phản ứng của mỗi phương trình)

Tính lượng gỗ cần thiết để sản xuất được 1 tấn cao su, giả sử trong gỗ chứa 50% Cellulose?

A. 35,714 tấn.

B. 17,857 tấn.

C. 8,929 tấn.

D. 18,365 tấn.

Hướng dẫn giải :

→ Đáp án A

Ví dụ 5 : Từ 100ml dd ethyl alcohol 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

Hướng dẫn giải :

m_rượu= D.V =100 .33,34%.0,69 = 23

⇒ n_C2H5OH = 23/46= 0,5 mol

C₂H₅OH → C₂H₄ → PE

n_C2H4 = 0,5 mol

H =100% , bảo toàn khối lượng

m_PE = m_C2H4 = 0,5.28 = 14 g

→ Đáp án B

Ví dụ 6 : 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 polymer thu được là

A. 80% ; 22,4 gam.

B. 90% ; 25,2 gam.

C. 20% ; 25,2 gam.

D. 10%; 28 gam.

Hướng dẫn giải :

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

⇒ H% = (1-0,1)/1.100% = 90%.

→ Đáp án B

Dạng 4: Đốt cháy polymer

Phương pháp : Đốt cháy polymer tương tự như đốt cháy từng mắt xích của chúng

Ví dụ 1 : Đốt cháy hoàn toàn một lượng polyethylene, 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

Hướng dẫn giải :

n_CaCO3 = n_CO22 = 0,1 mol

Đốt cháy polyethylene giống như đốt chát etilen ⇒ n CO₂= n H₂O = 0,1 mol

⇒ m_CO2 = 4,4 gam; mH₂O = 1,8

m_CO2 + m_H2O < m_{kết tủa} ⇒ m_{dung dịch giảm}

⇒ m_{dung dịch giảm} = 10 – (4,4 + 1,8) = 3,8g

→ Đáp án C

Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn một lượng polyethylene, 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

Hướng dẫn giải :

n_CO2 = 1 mol; Đốt cháy polyethylene giống như đốt cháy etilen

⇒ n_CO2= n_H2O = 1 mol

m_{bình 1 tăng} = m_H2O ⇒ m = 1.18 = 18g

→ Đáp án B

Ví dụ 3 : Đốt cháy 1V hydrocarbon Y cần 6V khí oxi và tạo ra 4V khí CO2. Từ hydrocarbon Y trên tạo ra được bao nhiêu polymer trùng hợp?

A. 2    B. 3    C. 4    D. 5

Hướng dẫn giải :

Gọi CTPT của A là C_xH_y

C_xH_y + (x+y/4)O₂ → xCO₂ + (y/2)H₂O

Theo bài ra 1mol A cần 6 mol O₂ và sinh ra 4 mol CO₂ nên

x = 4; (x+y/4) = 6 ⇒ y = 8

CTPT là C₄H₈

⇒ Có 3 đồng phân nên tạo được 3 polymer

→ Đáp án B

Ví dụ 4 : Đồng trùng hợp Buta -1,3- diene với acrilonitrin (CH₂=CH–CN) theo tỉ lệ tương ứng x : y, thu được một loại polymer. Đốt cháy hoàn toàn một lượng polymer này trong oxi vừa đủ, thu được hỗn hợp khí và hơi (CO₂, H₂O, N₂) trong đó có 59,091% CO₂ về thể tích. Tỉ lệ x : y khi tham gia trùng hợp là bao nhiêu

A.x/y = 1/3    B.x/y = 2/3    C.x/y = 3/2    D.x/y = 3/5

Hướng dẫn giải :

polymer: [(- CH₂ – CH = CH – CH₂)_x – (CH₂ – CH(CN) - )y]_n

Đốt cháy polymer → (4x + 3y)CO₂ + (3x + 3y/2)H₂O + y/2N₂

Ta có: 4x + 3y = 59,091% (4x + 3y + 3x+ 3y/2 + y/2)

⇒ x/y = 1/3

→ Đáp án A

Ví dụ 5 : Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng cao su buna-N với lượng không khí vừa đủ, thấy tạo 1 hỗn hợp khí ở nhiệt độ trên 127^oC mà CO₂ chiếm 14,1% về thể tích.Tỉ lệ số mắt xích butadiene và vinyl xyanua trong polymer này là? (biết không khí chiếm 20% O₂ và 80% N₂ về thể tích)

A. 3:4    B. 2:3    C. 2:1    D. 1:2

Hướng dẫn giải :

(C₄H₆)_a.(C₃H₃N)_b → (4a + 3b)CO₂ + (3a + 1,5b)H₂O + 0,5bN₂

Theo bảo toàn oxi: 2 n_O2 = 2 n_CO2 + n_H2O

⇒ n_O2 = (2 × (4a + 3b) + 1 × (3a + 1,5b)) : 2 = 5,5a + 3,75b (mol)

⇒ V_N2 không khí = 4 × (5,5a + 3,75b) = 22a + 15b

⇒ ∑n_N2 tổng = 22a + 15b + 0,5b = 22a + 15,5b mol.

Ta có:

⇒ a = 2b

→ Đáp án C

Bài giảng: Bài tập tổng hợp về polymer và vật liệu polymer - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

---