Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Luyện tập: Polime và vật liệu polime hay, chi tiết cùng với 15 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 12.

Hóa học 12 Bài 15: Luyện tập: Polime và vật liệu polime

A. Lý thuyết Luyện tập: Polime và vật liệu polime

I. Polime

1. Khái niệm

    - Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị cơ sở (gọi là các mắc xích) liên kết lại với nhau.

    - Chỉ số n gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa n càng lớn thì phân tử khối của polime càng cao.

2. Cấu trúc

    Polime có:

    - Mạch không phân nhánh, như amilozơ của tinh bột.

    - Mạch phân nhánh, như amilopectin của tinh bột, glicogen…

    - Mạch không gian, như cao su lưu hóa, nhựa bakelit…

3. Tính chất

    a. Tính chất vật lý

    - Hầu hết polime là chất rắn, không tan trong nước, không bay hơi. Có nhiệt độ nóng chảy không xác định.

    - Nhiều polime có tính dẻo, tính đàn hồi

    - Nhiều polime cách nhiệt, cách điện, bán dẫn, dai bền…

    - Nhiều polime trong suốt, không giòn: thủy tinh hữu cơ.

    b. Tính chất hóa học

    * Phản ứng cắt mạch.

    - Các polime có nhóm chức trong mạch dễ bị thủy phân, như:

       Tinh bột, xenlulozơ thủy phân thành glucozơ

       Polipeptit, poliamit thủy phân thành các amino axit

    - Polime trùng hợp bị nhiệt phân thành polime ngắn hơn hoặc monome ban đầu.

    * Phản ứng cộng ở polime không no.

    * Phản ứng tăng mạch cacbon.

4. Điều chế

    a. Phương pháp trùng hợp.

    - Là quá trình cộng hợp nhiều monome (phân tử nhỏ) giống nhau hay tương tự nhau tạo thành polime (phân tử lớn).

    - Điều kiện để phân tử có phản ứng trùng hợp:

       + Phân tử phải có liên kết đôi, như CH₂ = CH₂; C₆H₅ – CH = CH₂; CH₂ = CH – Cl …

       + Phân tử có vòng kém bền

    b. Phương pháp trùng ngưng.

    - Là quá trình cộng hợp nhiều monome (phân tử nhỏ) tạo thành polime (phân tử lớn) đồng thời giải phóng ra nhiều phân tử nhỏ khác như H₂O.

    - Điều kiện để phân tử có phản ứng trùng ngưng:

       + Monome phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng hóa học như: -NH₂, -OH, -COOH…

II. Vật liệu polime

1. Chất dẻo.

    - Là những vật liệu polime có tính dẻo.

    Tính dẻo: là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

2. Tơ

    - Là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

    - Trong tơ có polime, polime này có đặc tính

       + Không phân nhánh, xếp song song nhau

       + Rắn, bền nhiệt, bền với dung môi thường.

       + Mềm, dai, không độc và có khả năng nhuộm màu tốt.

3. Cao su

    - Là vật liệu polime có tính đàn hồi.

    - Có 2 loại: cao su tự nhiên và cao su tổng hợp

4. Keo dán tổng hợp

    - Keo dán là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu rắn giống hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất của các vật liệu được kết dính.

    - Bản chất:

       + Có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền gắn chắc giữa hai mảnh vật liệu.

       + Lớp màng mỏng này phải bám chắc vào 2 mảnh vật liệu được dán.

5. Vật liệu compozit:

    - Vật liệu gồm polime làm nhựa nèn tổ hợp với các vật liệu vô cơ, hữu cơ khác.

B. Trắc nghiệm Luyện tập: Polime và vật liệu polime

Bài 1: Khi tiến hành đồng trùng hợp buta-1,3-đien và acrilonitrin thu được một loại cao su buna-N chứa 8,69% nitơ. Tỉ lệ số mol buta-1,3-đien và acrilonitrin trong cao su là

A. 1:2      B. 1:1

C. 2:1      D. 3:1

Đáp án: C

Xét trong 1 mắt xích:

%N = 8,69% ⇒ M = 14 : 8,69% = 161

M buta-1,3-đien = 54; M_acrilonitrin = 52

⇒ 1 mắt xích có 2 buta-1,3-đien và 1 acrilonitrin

Bài 2: Polime X có phân tử khối là 336000 và hệ số trùng hợp là 12000. Vậy X là

A. PE      B. PP

C. PVC      D. Teflon.

Đáp án: A

M_X = 336000 : 12000 = 28 ⇒ PE

Bài 3: Tiến hành phản ứng trùng hợp 5,2 gam stiren, sau phản ứng ta thêm 400 ml dung dịch nước brom 0,125M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn thấy dư 0,04 mol Br₂. Khối lượng polime sinh ra là

A. 4,16 gam.      B. 5,20 gam.

C. 1,02 gam.      D. 2,08 gam.

Đáp án: A

n_Br2 = 0,05 mol

n_{Br2 pư} = n_{Stiren dư} = 0,05 – 0,04 = 0,01 mol

⇒ m_polime = m_{stiren pư} = 5,2 – 0,01. 104 = 4,16 gam

Bài 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)

Gỗ -^35%→ glucozơ -^80%→ ancol etylic -^60%→ Butađien-1,3 -^100%→ Cao su Buna.

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

A. 35,714 tấn.

B. 17,857 tấn.

C. 8,929 tấn.

D. 18,365 tấn.

Đáp án: A

H% chung = 35% x 80% x 60% x 100% = 16,8%; m_Xenlulozơ = 1. 50% = 0,5 tấn

Gỗ (C₆H₁₀O₅)_n → Cao su Buna (-CH₂ – CH = CH – CH₂-)_n

   162n tấn     →     54n tấn

1. (162/54) : 16,8% = 125/7 ←^{H = 16,8%}- 1 (tấn )

m_gỗ = 125/7 : 50% = 35,714 tấn

Bài 5: 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 polime thu được là

A. 80%; 22,4 gam.

B. 90%; 25,2 gam

C. 20%; 25,2 gam.

D. 10%; 28 gam.

Đáp án: B

n_Br2 = n_{etilen dư} = 0,1 mol

H% = 0,9/1 x 100% = 90%

Bài 6: Polime nào sau đây trong thành phần chứa nguyên tố nitơ ?

A. nilon-6,6    B. polibutađien

C. poli(vinyl doma)    D. polietilen

Đáp án: A

Bài 7: Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. tơ visco là tơ tổng hợp    B. polietilen dùng làm chất dẻo

C. nilon-6 là tơ thiên nhiên    D. poliacrilonitrin dùng làm cao su

Đáp án: B

Bài 8: Hợp chất X có công thức C₈H₁₄O₄. Từ X thực hiện các phản ứng (theo đúng tỉ lệ mol):

(a) X + 2NaOH X₂ + X + H₂O;

(b) X₂ + H₂SO₄→X₃ + Na₂SO₄;

(c) nX₃ + nX₄ → nilon-6,6 + 2nH₂O;

(d) 2X₂ + X₃ →X₅ + 2H₂O

Phân tử khối của X₅ là

A.216.    B. 202.    C. 174    D. 198

Đáp án: B

X: HCOOC[CH₂]₄COOC₂H₅; X₁: NaCOOC[CH₂]₄COONa

X₂: C₂H₅OH; X₃: HCOOC[CH₂]₄COOH

X₄: H₂N[CH₂]₆NH₂ X₅: C₂H₅COOC[CH₂]₄COOC₂H₅

Bài 9: Khối lượng của một đoạn mạch tơ nilon-6,6 là 27346 đvC và của một đoạn mạch tơ capron là 17176 đvC. Số lượng mắt xích trong đoạn mạch nilon-6,6 và capron nêu trên lần lượt là

A. 113 và 152.

B. 121 và 114.

C. 121 và 152.

D. 113 và 114.

Đáp án: C

Tơ nilon – 6,6 có công thức phân tử [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n ,

Số lượng mắt xích là: 27346/226 = 121

Tơ capron: [-NH-(CH₂)₅-CO-]_n

Số mắt xích là: 17176/113 = 152

Bài 10: 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: C

Bảo toàn khối lượng:

m_PE = m_Etilen = 4. 0,7. 90% = 2,52 tấn

Bài 11: Chất nào sau đây có thể tham gia phản ứng trùng ngưng ?

A. axit axetic.    B. etylamih.

C. buta-l,3-đien.    D. axit E-amino caproic.

Đáp án: D

Bài 12: Polime nào sau đây có cấu trúc mạch phân nhánh ?

A. xenlulozo    B. amilozơ    C. amilopectin    D. cao su lưu hoá

Đáp án: C

Bài 13: Loại tơ nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng ?

A. tơ nilon-6,6    B. tơ nitron

C. tơ visco    D. tơ xenlulozơ axetat

Đáp án: A

Bài 14: Trong các polime sau : poli(metyl metacrylat), poli(etylen terephtalat), polietilen, nilon-6,6, số polime được điều chế từ phản ứng trùng ngưng là

A. 1.    B. 2.    C. 3.    D. 4.

Đáp án: B

Bài 15: Phát biểu nào sau đây đúng ?

A. Tơ nilon-6,6 được điều chế từ hexametylenđiamin và axit axetic.

B. Poli(vinyl doma) là sản phẩm của phản ứng trùng ngưng,

C. Tơ visco, tơ xenlulozơ axetat đều thuộc loại tơ tổng hợp.

D. Sợi bông, tơ tằm thuộc loại polime thiên nhiên.

Đáp án: D