Sơ đồ điều chế PVC
Để học tốt mơn Hóa học lớp 12
Chuyên đề Hóa học 12 Sơ đồ điều chế PVC được VnDoc biên soạn hướng dẫn các bạn học sinh nắm chắc sơ đồ điều chế
PVC cũng như dạng bài tập. Chắc chắn tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tậpHóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Cũng như
củng cố, rèn luyện các thao tác kĩ năng làm bài tập dạng câu hỏi polime. Mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung dưới đây.
Hóa học 12: Sơ đồ điều chế PVC
1. Kiến thức cần nhớ sơ đồ điều chế PVC
*Lý thuyết và Phương pháp giải
2. Ví dụ minh họa sơ đồ điều chế PVC
3. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan
1. Kiến thức cần nhớ sơ đồ điều chế PVC
*Lý thuyết và Phương pháp giải
CaC2
C2H2
C2H4
C2H4Cl2
C2H3Cl
PVC
Hiệu suất phản ứng :
H=
. 100%
H=
. 100%
Lưu ý: Hiệu suất cả quá trình là tích hiệu suất mỗi giai đoạn riêng lẻ.
2. Ví dụ minh họa sơ đồ điều chế PVC
Vı́ dụ 1. PVC được điều chế từ khí thiên nhiên (CH4 chiếm 95% thể tích khí thiên nhiên) theo sơ đồ chuyển hóa và hiệu
suất của mỗi giai đoạn như sau:
Metan
Axetilen
Vinyl clorua
Poli (vinyl clorua)
Muốn tổng hợp 1 tấn PVC cần bao nhiêu m3 khí thiên nhiên (ở đktc).
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
+ Bảo tồn ngun tố cacbon ta có: 2CH4 → CH2=CHCl.
+ Ta có mPVC = 1000 kg ⇒ nPVC = 16 kmol.
Ta có hiệu suất chung = 0,15 . 0,95 . 0,9 = 0,12825.
⇒
cần dùng =
≈ 249,51 kmol.
⇒ VKhí thiên nhiên cần dùng =
Vı́ dụ 2. Cho sơ đồ chuyển hóa:
. 22,4 ≈ 58833.
CH4 → C2H2 → C2H3Cl → PVC
Để tổng hợp được 250 kg PVC theo sơ đồ trên thì cần Vm3 khí thiên nhiên (đktc). Giá trị của V là? (biết CH4 chiếm 80%
khí thiên nhiên và hiệu suất của cả quá trình là 50%).
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nPVC =
= 4 kmol
Số mol CH4 cần dùng là:
=
= 16kmol
= 448 m3
V=
Vı́ dụ 3. Da nhân tạo (PVC) được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ:
CH4 → C2H2 → CH2=CH-Cl → (-CH2-CHCl-)n.
Nếu hiệu suất của tồn bộ q trình điều chế là 20%, muốn điều chế được 1 tấn PVC thì thể tích khí thiên nhiên (chứa 80%
metan) ở điều kiện tiêu chuẩn cần dùng là
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nPVC = 16 kmol
CH4 → C2H2 → CH2=CH-Cl → (-CH2-CHCl-)n.
→ nCH4 =
= 160 kmol
→ VCH4 = 3584 m3
= 4480 m3
→ Vkhí thiên nhiên =
Vı́ dụ 4. Để điều chế PVC từ than đá, đá vôi, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết, người ta cần phải tiến hành qua ít nhất
bao nhiêu phản ứng
Hướng dẫn giải
5 phản ứng:
CaC2
C2H2
C2H4
C2H4Cl2
C2H3Cl
PVC
Ví dụ 5. Sơ đồ điều chế PVC trong công nghiệp hiện nay là
C2H6
C2H5Cl
C2H4
C2H3Cl
CH4
C2H2
C2H4
C2H4Cl2
C2H3Cl
PVC
PVC
C2H3Cl
C2H3Cl
PVC
PVC
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2.
C2H4Cl2
nC2H3Cl
C2H3Cl + HCl
(-CH2-CH(Cl)-)n.
Ví dụ 6: Thực hiện phản ứng chuyển hóa PVC thành tơ clorin bằng cách cho Clo tác dụng với PVC. Trong tơ clorin, Clo
chiếm 66,67% về khối lượng. Số mắc xích trung bình của PVC đã phản ứng với 1 phân tử Clo là
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
PVC hay Poli (vinyl clorua) là (C2H3Cl)k hay C2kH3kClk.
C2kH3kClk + Cl2 → C2kH3k–1Clk+1 + HCl.
=> %mCl =
=0,0667 => k = 2
=> trung bình 1 phân tử Cl2 tác dụng với 2 mắt xích
3. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan
Câu 1: Polime nào sau đây là polime thiên nhiên?
A. Amilozơ.
B. Nilon-6,6.
C. Nilon-7
D. PVC.
Xem đáp án
Đáp án A
Polime thiên nhiên là polime có sẵn trong thiên nhiên.
Câu 2. Cacbohidrat nào sau đây được dùng làm nguyên liệu sản xuất tơ visco?
A. Saccarozơ
B. Tinh bột
C. Glucozơ
D. Xenlulozơ
Xem đáp án
Đáp án D
Tơ visco được tạo thành từ phản ứng giữa xenlulozơ với CS2 và NaOH tạo thành một dung dịch nhớt gọi là visco. Bơm dung
dịch này qua những lỗ rất nhỏ rồi ngâm trong dung dịch H2SO4 tạo thành tơ visco.
Câu 3. Có thể điều chế chất dẻo PVC bằng phản ứng trùng hợp monome nào sau
A. CH2=CHCH2Cl
B. CH3CH=CH2
C. CH2=CHCl
D. CH2=CH2
Xem đáp án
Đáp án C
PVC là –(-CH2-CH(Cl)-)-n → monome tạo thành là CH2=CHCl
Câu 4. Khẳng định nào sau đây là sai?
A. Polime không bay hơi được.
B. Polime khơng có nhiệt độ nóng chảy nhất định.
C. Thủy tinh hữu cơ là vật liệu trong suốt, giịn và kém bền.
D. Đa số polime khơng tan trong các dung môi thông thường.
Xem đáp án
Đáp án C
A, B, D đúng, do polime có khối lượng phân tử lớn, được cấu tạo bởi nhiều mắt xích tạo thành.
C sai vì thủy tinh hữu cơ là loại chất dẻo, rất bền, cứng, trong suốt.
Câu 5. Cho sơ đồ phản ứng sau:
X → Y → Z → T → poli(vinyl axetat)
X là chất nào dưới đây ?
A. C2H5OH
B. CH≡CH
C. CH3COOH
D. CH3CHO
Xem đáp án
Đáp án B
C2H2 (X) ⇒ CH3CHO (Y) ⇒ CH3COOH (Z) ⇒ CH3COOC2H3 (T)
Câu 6. 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
Xem đáp án
Đáp án B
Theo bài ra, Cao su buna S + nBr2 -> -(CH2-CH(Br)-CH(Br)-CH2)n-(CH(C6H5)-CH2)m
Ta có: (54n + 104m) -> 160n
2,834 → 1,731
Nhân chéo, ta có:
=> 453,44n = 93,474n + 180,024m
<=> 359,966 n = 180,024m
<=> m:n~359,966 : 180,024 ~ 2 : 1
Câu 7. Cao su lưu hóa chứa 2% lưu huỳnh về khối lượng. Giả thiết nguyên tử S thay thế cho nguyên tử H ở nhóm metylen (CH2-) trong mạch cao su. Trung bình khoảng bao nhiêu mắt xích cao su isopren có 1 cầu nối đisunfua -S-S- ?
A. 46
B. 40
C. 56
D. 23
Xem đáp án
Đáp án D
Theo đề bài, hai lưu huỳnh thay thế cho hai hiđro ở nhóm metylen:
(C5H8)n + S2 → C5nH8n-2S2
%S = 32.2 / (68n + 62) = 0,02
=> n = 46
Câu 8. Đem trùng hợp 5,2 gam stiren hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với 100ml dung dịch Br2 0,15M sau đó tiếp tục cho
thêm KI dư vào thì được 0,635 gam iot. Khối lượng polime tạo thành là
A. 3,9 gam
B. 5,2 gam
C. 4,55 gam
D. 3,64 gam
Xem đáp án
Đáp án A
nI2= 0,0025 (mol),
nBr2= 0,015 (mol)
Br2 dư tác dụng với KI
2KI + Br2 → 2KBr + I2
0,0025 0,0025
Số mol Br2 p/ư với stiren= 0,015 - 0,0025 = 0,0125 (mol)
(C6H5)-CH=CH2 + Br2 → (C6H5)–CH(Br)-CH2-Br
0,0125 ← 0,0125
mstiren dư tác dụng với brom = 0,0125.104 = 1,3 (g)
mstiren trùng hợp = 5,2- 1,3 = 3,9 (g)
Câu 9. Nhận xét nào sau đây đúng ?
A. Đa số các polime dễ hòa tan trong các dung môi thông thường
B. Đa số các polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định
C. Các polime đều bền vững dưới tác động của axit, bazơ
D. Các polime dễ bay hơi
Xem đáp án
Đáp án B
A. Sai, Đa số các polime không tan trong các dung môi thông thường.
B. Đúng, Hầu hết các polime khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định, nóng chảy ở nhiệt độ khá rộng.
C. Sai.
D. Sai, Các polime không bay hơi
Câu 10. Phát biểu nào sau đây khơng 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 đơi hoặc vịng kém bền được gọi là monome.
C. Hệ số n mắt xích trong cơng 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
Xem đáp án
Đáp án B
Phát biểu không đúng là: Những phân tử nhỏ có liên kết đơi hoặc vịng kém bền được gọi là monome.
Vì các phân tử có liên kết đơi hoặc vịng kém bền đó phải trùng hợp tạo thành polime (nhiều phân tử có chứa liên kết đơi nhưng
khơng có khả năng phản ứng tạo polime)
Câu 11. Trong thực tế, phenol được dùng để sản xuất
A. nhựa poli(vinyl clorua), nhựa novolac và chất diệt cỏ 2,4-D.
B. nhựa rezol, nhựa rezit và thuốc trừ sâu 666.
C. poli(phenol-fomanđehit), chất diệt cỏ 2,4-D và axit picric.
D. nhựa rezit, chất diệt cỏ 2,4-D và thuốc nổ TNT.
Xem đáp án
Đáp án C
thuốc trừ sâu 666: 1,2,3,4,5,6-hexacloxiclohexan: C6H6Cl6
thuốc nổ TNT: 2,4,6-trinitrotoluen: C7H5N3O6
nhựa poli (vinyl clorua) -(CH2-CH(Cl)-)n-
>> Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tơi:
Bài tốn hiệu suất phản ứng Polime hóa
Bài tốn về phản ứng Clo hóa PVC
Bài tập về phản ứng trùng hợp
Dạng bài tập lưu hóa cao su thiên nhiên
Dạng bài tập về phản ứng trùng ngưng tạo Polime
Sơ đồ điều chế Cao su Buna
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Sơ đồ điều chế PVC. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới
các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Tốn lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12
mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook:Tài liệu học tập
lớp 12 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.