Phương pháp giải Dạng 2: Bài tập về phản ứng trùng hợp Anken (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

575

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Dạng 2: Bài tập về phản ứng trùng hợp Anken (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Hóa học 11.

Phương pháp giải Dạng 2: Bài tập về phản ứng trùng hợp Anken (50 bài tập minh họa)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và xúc tác thích hợp, các phân tử anken có thể kết hợp với nhau tạo thành những phân tử có mạch rất dài và phân tử khối lớn.

Ví dụ:

$n C H_{2} = C H_{2} \overset{p eox i t 100 - 300^{o} C}{\to} {[- C H_{2} - C H_{2} -]}_{n}$

Etilen Polietilen (PE)

Chú ý:

+ Phản ứng trùng hợp thuộc loại phản ứng polime hóa.

+ Chất đầu tham gia phản ứng trùng hợp gọi là monome.

+ Sản phẩm gọi là polime.

+ Phần trong dấu ngoặc gọi là mắt xích của polime.

+ n là hệ số trùng hợp, thường lấy giá trị trung bình.

- Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

$M o n o m e \overset{x t, t^{o}, p}{\to} p o l i m e$ + monome dư

⇒ m_monome = m_polime + m_{monome dư}

- Trong trường hợp đề bài yêu cầu tính hệ số trùng hợp (n)

Ta có: n = $\frac{M_{p o \lim e}}{M_{1 m a t x i c h}}$

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trùng hợp 5,6 lít C₂H₄ (đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polime thu được là

A. 4,3 gam.

B. 7,3 gam.

C. 5,3 gam.

D. 6,3 gam.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{C_{2} H_{4}} = \frac{5, 6}{22, 4} = 0, 25 m o l \\ \to m_{C_{2} H_{4}} = 0, 25.28 = 7, 0 g \end{array}$

Bảo toàn khối lượng có: m_Polime = m_{Etilen phản ứng}

H = 90% → m_polime=7.0,9 = 6,3(g)

Đáp án D

Ví dụ 2: Một phân tử polietilen có phân tử khối là 840000 đvC. Hệ số polime hóa của phân tử này là

A. 3000.

B. 28000.

C. 25000.

D. 30000.

Hướng dẫn giải

$M_{{(- C H 2 - C H 2 -)}_{n}} = 28 n = 840000 \to n = 30000$

Đáp án D

Ví dụ 3: Trùng hợp 60 kg propilen thu được m kg polime, biết H = 70%. Giá trị của m là

A. 42,0 kg.

B. 29,4 kg.

C. 84,0 kg.

D. 60,0 kg.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n C H_{2} = C H - C H_{3} \overset{x t, t^{o}, p}{\to} {(- C H_{2} - C H -)}_{n} \\ C H_{3} \end{array}$

Theo lí thuyết: m_polime = m_propilen = 60 kg

m_{polime thực tế} = $\frac{60.70}{100}$ = 42 kg

Đáp án A

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Trùng hợp but-2-en, sản phẩm thu được có cấu tạo là:

A. [-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-]_n.

B. [-CH(CH₃)-CH(CH₃)-]_n.

C. [-CH(CH₃)=CH(CH₃)-]_n.

D. [-CH₂-CH(C₂H₅)-]_n.

Hướng dẫn giải

Phương trình trùng hợp but-2-en:

$n C H_{3} - C H = C H - C H_{3} \to {(- C H (C H_{3}) - C H (C H_{3}) -)}_{n}$

Đáp án B

Câu 2: Trùng hợp eten, sản phẩm thu được có cấu tạo là:

A. (-CH₂=CH₂-)n .

B. (-CH₂-CH₂-)n.

C. (-CH=CH-)n .

D. (-CH₃-CH₃-)n .

Đáp án B

Câu 3: Một phân tử polietilen có khối lượng phân tử bằng 56000u. Hệ số polime hóa của phân tử polietilen này là:

A. 20000

B. 2000

C. 1500

D. 15000

Hướng dẫn giải

Ta có: $M_{(- C H 2 - C H 2) n} = 56000 \to n = \frac{56000}{28} = 2000$

Đáp án B

Câu 4: Thể tích monome (đktc) cần dùng để sản xuất 70 tấn PE (H = 80%) là

A. 70000 m³.

B. 44800 m³.

C. 67200 m³.

D. 56000 m³.

Hướng dẫn giải

$n C H_{2} = C H_{2} \overset{x t, t, p}{\to} {(- C H_{2} - C H_{2} -)}_{n}$

m_PE = 70 tấn $\to$ m_{monome theo lí thuyết} = 70 tấn

m_{monome thực tế}= $\frac{70.100}{80}$ = 87,5 tấn = 87,5.10⁶ gam

$\to n_{C_{2} H_{4}} = 3, {125.10}^{6} m o l \to V = 3, {125.10}^{6} .22, 4 = {70.10}^{6} l í t = 70000 m^{3}$

Đáp án A

Câu 5: Từ 4 tấn C₂H₄có 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

$n C H_{2} = C H_{2} \overset{x t, t, p}{\to} {(- C H_{2} - C H_{2} -)}_{n} .$

m_PE = 4.0,7.0,9 = 2,52 tấn

Đáp án C

Câu 6: Cho sản phẩm khi trùng hợp 1 mol etilen ở điều kiện thích hợp tác dụng vừa đủ 16g brom. Hiệu suất phản ứng trùng hợp và khối lượng PE thu được là?

A. 80%; 22,4 g

B. 90%; 25,2 g

C. 20%; 25,2 g

D. 10%; 28 g

Hướng dẫn giải

Số mol etilen dư: n_{etilen dư} = $n_{B r_{2}}$ = 0,1 mol

⇒ H = $\frac{1 - 0, 1}{1} .100 %$ = 90%

m_PE =1.28 − 0,1.28 = 25,2 (g)

Đáp án B

Câu 7: 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

A. 100.

B. 200.

C. 50.

D. 300.

Hướng dẫn giải

PP có công thức (C₃H₆)_n

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

Đáp án A

Câu 8: Phân tử khối trung bình của cao su tự nhiên là 104720. Số mắt xích gần đúng của cao su nói trên là

A. 1450.

B. 1540.

C. 1054.

D. 1405.

Hướng dẫn giải

Cao su tự nhiên là polime của isopren $\to$ Công thức là:

$[- C H_{2} - C (C H_{3}) = C H - C H_{2} -] n h a y {(C_{5} H_{8})}_{n}$

M = 68n = 104720 n = 1540

Đáp án B

Câu 9: Một polime X được xác định có phân tử khối là 39062,5 đvC với hệ số trùng hợp để tạo nên polime này là 625. Polime X là?

A. Poli (vinyl clorua) (PVC).

B. Poli propilen (PP).

C. Poli etilen (PE).

D. Poli stiren (PS).

Hướng dẫn giải

Polime có $M_{m a t x í c h} = \frac{39063, 5}{625} = 62, 5$ ⇒ Có nguyên tố clo.

Gọi công thức X là C_xH_yCl ⇒ 12x + y = 62,5 – 35,5 = 27

⇒ X có công thức là C₂H₃Cl⇔CH₂=CHCl

Đáp án A

Câu 10: Trùng hợp 5,6 lít C₂H₄ (đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polime thu được là:

A. 4,3 gam.

B. 5,3 gam.

C. 7,3 gam.

D. 6,3 gam.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l} n_{C_{2} H_{4}} = \frac{5, 6}{22, 4} = 0, 25 m o l \\ n_{C_{2} H_{4} p u} = 0, 25.0, 9 = 0, 225 m o l \\ \to m_{p o l i m e} = m_{C_{2} H_{4} p u} = 0, 225.28 = 6, 3 g \end{array}$