Bài tập về phản ứng trùng hợp (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về phản ứng trùng hợp lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về phản ứng trùng hợp.

A. Lý thuyết và phương pháp giải

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

Ví dụ:

Chú ý:

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

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

+ Sản phẩm gọi là polymer.

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

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

Phương pháp giải thông thường: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

$Monomer\stackrel{xt,t^o,p}{\to }polymer$ + monomer dư

⇒ m_monomer = m_polymer + m_{monomer dư}

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

Ta có: n = $\frac{M_{polymer}}{M_{1matxich}}$

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trùng hợp 6,1975 lít C₂H₄ (đkc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polymer thu được là

A. 4,3 gam.

B. 7,3 gam.

C. 5,3 gam.

D. 6,3 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}\text{=}\frac{6,1975}{24,79}=0,25mol\\ \Rightarrow m_{C_2{H}_4}=0,25.28=7,0gam.\end{array}$

Bảo toàn khối lượng có: m_Polymer = m_{Ethene phản ứng}

H = 90% $\Rightarrow$ m_polymer =7.0,9 = 6,3(g).

Ví dụ 2: Một phân tử polyethylene có phân tử khối là 840 000u. Hệ số polymer hóa của phân tử này là

A. 3000.

B. 28000.

C. 25000.

D. 30000.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Ví dụ 3: Trùng hợp 60 kg propene 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

Đáp án đúng là: A

Theo lí thuyết: m_polymer = m_propene = 60 kg

$\to$m_{polymer thực tế} = $\frac{60.70}{100}$= 42 kg.

C. Bài tập minh hoạ

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

A.

B.

C.

D.

Đáp án đúng là: B

Phương trình trùng hợp but-2-ene:

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

A.

B.

C.

D.

Đáp án đúng là: B

Câu 3: Một phân tử polyethylene có khối lượng phân tử bằng 56 000u. Hệ số polymer hóa của phân tử polyethylene này là

A. 20 000.

B. 2 000.

C. 1 500.

D. 15 000.

Đáp án đúng là: B

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

A. 77468,75 m³

B. 49580 m³.

C. 74370 m³.

D. 61975 m³.

Đáp án đúng là: A

m_PE = 70 tấn $\Rightarrow$ m_{monomer theo lí thuyết} = 70 tấn.

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

$\Rightarrow n_{C_2{H}_4}=3,{125.10}^{6}mol\to V=3,{125.10}^6.24,79=77468750lít=77468,75m^3.$

Câu 5: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.

Đáp án đúng là: C

m_PE = 4.0,7.0,9 = 2,52 tấn

Câu 6: Cho hỗn hợp thu được khi trùng hợp 1 mol ethylene ở điều kiện thích hợp tác dụng vừa đủ với bromine thấy có 16g bromine phản ứng. Hiệu suất phản ứng trùng hợp và khối lượng PE thu được là

A. 80%; 22,4 gam.

B. 90%; 25,2 gam.

C. 20%; 25,2 gam.

D. 10%; 28 gam.

Đáp án đúng là: B

Số mol ethylene dư: n_{ethylene 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).

Câu 7: Trùng hợp propylene thu được polypropylene (PP). Nếu đốt cháy toàn 1 mol polymer đó thu được 13200 gam CO₂. Hệ số trùng hợp n của polymer đó là

A. 100.

B. 200.

C. 50.

D. 300.

Đáp án đúng là: A

PP có công thức (C₃H₆)_n

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

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.

Đáp án đúng là: B

Cao su tự nhiên là polymer của isoprene $\to$Công thức là:

$\to$ M = 68n = 104720 $\to$n = 1540.

Câu 9: Một polymer X được xác định có phân tử khối là 39062,5u với hệ số trùng hợp để tạo nên polymer này là 625. Polymer X là

A. Poly(vinyl chloride) (PVC).

B. Polypropylene (PP).

C. Polyethylene (PE).

D. Polystyrene (PS).

Đáp án đúng là: A

Polymer có $M_{matxích}=\frac{39063,5}{625}=62,5$⇒ Có nguyên tố chlorine.

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

⇒ X có công thức là C₂H₃Cl hay CH₂=CHCl.

Câu 10: Trùng hợp 6,1975 lít C₂H₄ (đkc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polymer thu được là

A. 4,3 gam.

B. 5,3 gam.

C. 7,3 gam.

D. 6,3 gam.

Đáp án đúng là: D

$\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_4}=\frac{6,1975}{24,79}=0,25mol\\ n_{C_2{H}_{4}pu}=0,25.0,9=0,225mol\\ \Rightarrow m_{polymer}=m_{C_2{H}_{4}pu}=0,225.28=6,3gam.\end{array}$

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về phản ứng cộng
• Bài tập về phản ứng của alk-1-yne với dung dịch AgNO₃ trong NH₃
• Bài tập về phản ứng của alcohol với kim loại kiềm
• Bài tập về phản ứng oxi hoá alcohol
• Bài tập về phản ứng tạo ether của alcohol
• Bài tập về phản ứng tách nước tạo alkene của alcohol

---