Bài tập ôn tập Hóa 12 Chân trời sáng tạo Chương 4 có đáp án

Cho polymer thiên nhiên X được lấy từ mủ cây cao su, có công thức cấu tạo như sau:

Bằng phương pháp hoá học có thể tổng hợp được X bằng phản ứng trùng hợp từ

Polymer Z được tổng hợp theo phương trình hoá học sau:

Polymer Z được điều chế bằng phản ứng

Cho cấu tạo của một đoạn mạch trong phân tử polymer X:

Tên của X là

Trong công nghiệp, người ta có thể điều chế poly(vinyl alcohol) bằng cách đun nóng PVC trong dung dịch kiềm. Khi đó xảy ra phản ứng sau:

Phản ứng trên thuộc loại phản ứng

Một học sinh lập bảng về một số polymer và monomer hoặc cặp monomer tương ứng của nó theo bảng dưới đây. Hãy chỉ ra trường hợp nào đúng, trường hợp nào sai.

	Công thức cấu tạo của polymer	Công thức cấu tạo của monomer
a.
b.
c.
d.		và

PVC là chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với acid, được dùng làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa,...

a. PVC thuộc loại polymer tổng hợp và có tên là poly(vinyl chloride).

b. Monomer tạo thành của nhựa PVC có công thức cấu tạo thu gọn là CH$_{2}$=CH–CH–Cl.

c. PVC được tổng hợp từ monomer vinyl chloride bằng phương pháp trùng hợp.

d. PVC có công thức hoá học là (C$_{2}$H$_{5}$Cl)$_{n}$.

Polymer là các hợp chất cao phân tử có vai trò quan trọng trong cuộc sống và công nghiệp. Tuỳ theo thành phần và cấu trúc mà polymer có thể có tính dẻo, tính đàn hồi,... Dựa vào sự biến đổi khác nhau khi bị đun nóng, polymer có thể được chia thành polymer nhiệt dẻo và polymer nhiệt rắn.

a. Hầu hết polymer tan được trong nước và có nhiệt độ nóng chảy xác định.

b. Tính chất vật lí của polymer phụ thuộc vào cấu tạo.

c. PE và PVC là các polymer có tính dẻo và thuộc loại polymer nhiệt dẻo.

d. Polymer nhiệt rắn bị nóng chảy khi đun nóng.

Dưới đáy chai hoặc các vật dụng bằng nhựa thường có kí hiệu các con số. Số 6 là kí hiệu của nhựa polystyrene (PS). Loại nhựa này đang được sử dụng để sản xuất đồ nhựa như cốc, chén dùng một lần hoặc hộp đựng thức ăn mang về. Ở nhiệt độ cao, nhựa PS bị phân huỷ sinh ra các chất có hại cho sức khoẻ.

a. Nhựa PS được sử dụng đựng thực phẩm hoặc đồ uống ở nhiệt độ thường.

b. Nhựa PS được khuyến cáo không nên dùng trong lò vi sóng.

c. Nhựa PS được tạo ra từ phản ứng trùng hợp monomer styrene.

d. Nhựa PS thuộc loại polymer tổng hợp.

Poly (methyl methacrylate), là một loại nhựa tổng hợp có ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Với nhiều tính năng nổi bật, nhựa poly (methyl methacrylate) đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực sản xuất.

a. Poly (methyl methacrylate) được tổng hợp bằng phương pháp trùng ngưng.

b. Phương trình tổng hợp poly (methyl methacrylate) như sau:

c. Poly (methyl methacrylate) cũng có tên gọi khác là thủy tinh hữu cơ.

d. Nhựa poly (methyl methacrylate) có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống.

Tơ là những vật liệu polymer hình sợi dài và manh với độ bên nhất định. Những polymer này có mạch không phân nhánh, xếp song song với nhau. Các loại tơ có tính chất đặc trưng như mềm, dai, không độc, tương đối bền với các dung môi thông thường và có khả năng nhuộm màu. Tơ là nguyên liệu quan trọng trong ngành dệt may.

a. Tơ nitron thuộc loại tơ tổng hợp.

b. Tơ nylon-6,6 thuộc loại tơ tổng hợp.

c. Tơ visco thuộc loại tơ thiên nhiên.

d. Tơ acetate thuộc loại tơ bán tổng hợp.

Nhựa phenol formaldehyde (PPF) hoặc nhựa phenolic là các polyme tổng hợp phổ biến với nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp. PPF được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm đúc bao gồm bóng bi-a, mặt bàn trong phòng thí nghiệm, làm chất phủ và chất kết dính, có công thức hóa học như sau:

a. Nhựa PPF khi đun nóng không nóng chảy mà bị phân hủy.

b. Nhựa PPF được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp giữa phenol (lấy dư) và fomaldehyde trong môi trường acid.

c. Phenol phản ứng với formaldehyde tại vị trí ortho và para. Phản ứng ban đầu trong mọi trường hợp đều liên quan đến sự tạo thành hydroxymetyl phenol.

HOC$_{6}$H$_{5}$ + CH$_{2}$O → HOC$_{6}$H$_{4}$CH$_{2}$OH

d. Một đoạn mạch PPF trên có phân tử khối là 25440u chứa 240 mắt xích.

Polymer X có tính dai, bền, mềm mại, óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô. Polymer X dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới, … Cấu tạo một đoạn mạch polymer X như sau:

a. X có tên là tơ nylon-6,6.

b. Các loại vải làm từ polymer X có thể giặt trong nước có độ kiềm cao.

c. X được điều chế từ hexamethylenediamine và adipic acid bằng phản ứng trùng hợp.

d. Các nhóm amide trong nylon-6,6 có khả năng tạo liên kết hydrogen giữa các chuỗi polymer, giúp tăng cường các tính chất cơ học cho nylon-6,6.

Poly(methyl methacrylate) (viết tắt là PMMA) là một polymer được điều chế từ methyl methacrylate. PMMA được sử dụng để chế tạo thuỷ tinh hữu cơ plexiglass. Plexiglass được dùng làm kính máy bay, ô tô, kính trong các máy móc nghiên cứu, trong xây dựng, trong y học dùng làm răng giả, xương giả, ...

a. Methyl methacrylate có một liên kết đôi C = C trong phân tử.

b. Phản ứng tổng hợp PMMA từ methyl methacrylate thuộc loại phản ứng trùng ngưng.

c. Trong một mắt xích PMMA, phần trăm khối lượng nguyên tố carbon là 58%.

d. Từ methacrylic acid (CH$_{2}$=C(CH$_{3}$)COOH) và methanol có thể điều chế trực tiếp được methyl methacrylate.

Vật liệu polymer đã và đang được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực. Với những ưu điểm vượt trội về tính chất, độ bền,… vật liệu polymer được ứng dụng rộng rãi trong đời sống như làm vật liệu cách điện và đặc biệt là vật liệu xây dựng mới như: sơn chống thấm, bê tông siêu nhẹ, gỗ công nghiệp, … Các polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng.

a. Sự khác biệt cơ bản giữa hai phản ứng điều chế polymer là: phản ứng trùng ngưng có tạo ra các phân tử nhỏ, còn trùng hợp thì không tạo ra các phân tử nhỏ.

b. Poly(vinyl acetate) được dùng để chế tạo sơn, keo dán. Để thu được 8,6 kg keo dán chứa 80% poly(vinyl acetate) cần 8,6 kg vinyl acetate biết hiệu suất quá trình trùng hợp là 80%.

c. Nylon-6,6 được sử dụng phổ biến trong ngành dệt may và được điều chế từ phản ứng trùng ngưng.

d. Trùng hợp buta-1,3-diene thu được polymer có cấu trúc tương tự cao su tự nhiên.

Polyisoprene tạo nên cao su thiên nhiên có cấu trúc nhưsau:

Một đoạn mạchpolyisoprene có phân tử khối là 544 000 amu chứa bao nhiêu mắt xích?

Hợp chất X có công thức phân tử là C$_{8}$H$_{14}$O$_{4}$. Từ X thực hiện các phản ứng (theo đúng tỉ lệ mol):

(a) X + 2NaOH ⟶ X$_{1}$+ X$_{2}$+ H$_{2}$O

(b) X$_{1}$+ H$_{2}$SO$_{4}$⟶ X$_{3}$ + Na$_{2}$SO$_{4}$

(c) nX$_{3}$+ nX$_{4}$⟶ nylon-6,6 + 2nH$_{2}$O

(d) 2X$_{2}$+ X$_{3}$⟶ X$_{5}$+ 2H$_{2}$O

Phân tử khối của X$_{5}$là bao nhiêu?

Để điều chế cao su buna người ta có thể thực hiện theo các sơ đồ biến hóa sau:

Khối lượng ethane cần lấy để có thể điều chế được 5,4 kg cao su Buna theo sơ đồ trên là bao nhiêu kg?

Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi, được ứng dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Trong một mắt xích của cao su chloroprene, phần trăm về khối lượng của Cl là bao nhiêu? Biết cao su chloroprene có công thức như sau:

PP được tạo thành từ phản ứng sau

Một đoạn mạch PP có phân tử khối là 5754. Tính số mắt xích trong đoạn mạch trên?