Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa

1 129

Chuyên đề Hóa học 12 Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa. Tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Kiến thức cần nhớ bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa

*Lý thuyết và Phương pháp giải

Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Hiệu suất phản ứng:

H = Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa . 100%

H = Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa . 100%

Lưu ý: Hiệu suất cả quá trình là tích hiệu suất mỗi giai đoạn riêng lẻ.

Ví dụ minh họa bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa

Ví dụ 1. Muốn tổng hợp 120 kg metylmetacrylat, hiệu suất quá trình este hóa và trùng hợp lần lượt là 60% và 80%, khối lượng axit và ancol cần dùng lần lượt là bao nhiêu:

Hướng dẫn giải

CH2=C(CH3)COOH + CH3OH → CH2=C(CH3)COOCH3 → Trùng hợp

⇒ nMắt xích = neste = 1,2 kmol

⇒ nancol = naxit = 1,2.(100/60).(100/80) = 2,5kmol

⇒ mancol = 80 kg ; maxit = 215 kg

Ví dụ 2. Đem trùng ngưng x kg axit ε-aminocaproic thu được y kg polime và 12,15 kg H2O với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị của x, y lần lượt là:

Hướng dẫn giải

nH2N–(CH2)5–COOH → [-NH–(CH2)5–CO-]n + nH2O

nH2O = 0,675 kmol ⇒ naxit = 0,675 kmol

Vì H = 90% ⇒ naxit thực tế = 0,675.100/90 = 0,75 kmol

⇒ x = 0,75.131 = 98,25 kg.

Áp dụng định luật BTKL, ta có:

y = 0,9.x - mH2O = 98,25.0,9 – 12,15

⇒ y = 76,275 kg

Ví dụ 3. PVC được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ:

CH4 → C2H2 → CH2=CHCl → PVC

Thể tích khí thiên nhiên (đktc) cần lấy để sản xuất được 1 tấn PVC là bao nhiêu (biết khí thiên nhiên chứa 95% metan về thể tích và hiệu suất toàn bộ quá trình là 12,825 %):

Hướng dẫn giải

+ Bảo toàn nguyên tố cacbon ta có: 2CH4 → CH2=CHCl.

+ Ta có mPVC = 1000 kg ⇒ nPVC = 16 kmol.

⇒ nCH4 cần dùng = 16.2/0,12825 ≈ 249,51 kmol.

⇒ VKhí thiên nhiên cần dùng = 249,51/0,95 . 22,4 ≈ 5883m3.

Bài tập vận dụng hiệu suất phản ứng Polime hóa

Bài 1: Từ 15kg metyl metacrylat có thể điều chế được bao nhiêu gam thuỷ tinh hữu cơ có hiệu suất 90%?

A. 13500n (kg)    

B. 13500 g    

C. 150n (kg)    

D. 13,5 (kg)

Đáp án: B

nCH2=C(CH3)-COOH → [CH2=C(CH3)-COOH]n

⇒ Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: msau = mtrước

⇒ mpolime thực tế = mlý thuyết . 0,9 = 1,5 kg = 13500 g

Bài 2: 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.

Đáp án: D

nC2H4 = 5,6/22,4 = 0,25 mol

nC2H4 pứ = 0,25.0,9 = 0,225 mol

⇒ mpolime = mC2H4pứ = 0,225.28 = 6,3 g

Bài 3: 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

Đáp án: B

Số mol etilen dư: netilen dư = nBr2 = 0,1 mol

⇒ H=1−0,11 = 90%

mPE =1.28 − 0,1.28 = 25,2

Bài 4: Từ 180 lít ancol etylic 40o (khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là d = 0,8g/ml) điều chế đượcbao nhiêu kg cao su buna (hiệu suất quá trình là 75%).

A. 25,357 kg    

B. 18,783 kg    

C. 28,174 kg    

D. 18,087 kg.

Đáp án: A

100 ml rượu chứa 40 ml C2H5OH

⇒ 180 lít rượu chứa (180000.40/100) = 72000 ml C2H5OH

⇒ nC2H5OH = (72000.0,8)/46 = 1252,2 mol

⇒ nC4H6 = (1/2) nC2H5OH = 626,09 mol

⇒ mcao su buna=0,75 . 626,09 . 54 = 25357g = 25,357 kg

Bài 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: C

nCH2=CH2 Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa (-CH2–CH2-)n.

mPE = 4 . 0,7 . 0,9 = 2,52 tấn

Bài 6: Trong thế chiến thứ II người ta phải điều chế cao su buna từ tinh bột theo sơ đồ sau:

Tinh bột → Glucozơ → Ancol etylic → Buta-1,3-đien → Caosu bun

Từ 10 tấn khoai chứa 80% tinh bột điều chế được bao nhiêu tấn caosu buna? (Biết hiệu suất của cả quá trình là 60%)

A. 3,1 tấn    

B. 2,0 tấn    

C. 2,5 tấn    

D. 1,6 tấn

Đáp án: D

Số mol tinh bột có trong 10 tấn khoai: 10.0,8162=0,049 Mmol

Ta thấy, trong cả quá trình, nC4H6 thu được sẽ bằng ntinh bột tham gia

Với H=0,6 là: nC4H6 = 0,049.0,6 = 0,0296 Mmol

⇒ mpolime = 0,029.54 =1,6

Bài 7: Trùng hợp 5,6 lít (đktc) propilen, nếu hiệu suất 80%, khối lượng polime thu được là:

A. 10,5 gam    

B. 8,4 gam    

C. 7,4 gam    

D. 9,5 gam

Đáp án: B

Khối lượng polime: (5,6/22,4) . 80%. 42 = 8,4 g

Bài 8: Người ta trùng hợp 0,1 mol vinyl clorua với hiệu suất 90% thì số gam PVC thu được là:

A. 7,520.    

B. 5,625.    

C. 6,250.    

D. 6,944.

Đáp án: B

CH2=CHCl → [CH2–CHCl]n

Khối lượng PVC thu được là 62,5 . 0,1 .90% = 5,625g

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Đánh giá bài viết
1 129
Chuyên đề Hóa học lớp 12 Xem thêm