Sơ đồ điều chế PVC

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 tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Kiến thức cần nhớ sơ đồ điều chế PVC

*Lý thuyết và Phương pháp giải

CaC2 \overset{H_{2}O }{\rightarrow} C2H2 \overset{Pd/PbCO_{3} }{\rightarrow} C2H4 \overset{Cl_{2} }{\rightarrow} C2H4Cl2 \overset{HCl }{\rightarrow} C2H3Cl \overset{t^{\circ },xt,p }{\rightarrow} PVC

Hiệu suất phản ứng :

H =Sơ đồ điều chế PVC . 100%

H = Sơ đồ điều chế PVC . 100%

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

Ví dụ minh họa sơ đồ điều chế PVC

Ví 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 \overset{H=15\div }{\rightarrow} Axetilen \overset{H=95\div }{\rightarrow} Vinyl clorua \overset{H=90\div }{\rightarrow} Poli (vinyl clorua)

Muốn tổng hợp 1 tấn PVC cần bao nhiêu m3 khí thiên nhiên (ở đktc).

Hướng dẫn giải

+ Bảo toàn nguyên 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.

n_{CH_4} cần dùng = Sơ đồ điều chế PVC ≈ 249,51 kmol.

⇒ VKhí thiên nhiên cần dùng = Sơ đồ điều chế PVC . 22,4 ≈ 58833.

Ví dụ 2. Cho sơ đồ chuyển hóa:

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%).

Hướng dẫn giải

nPVC = Sơ đồ điều chế PVC = 4 kmol

Số mol CH4 cần dùng là: n_{CH_4} = Sơ đồ điều chế PVC = 16kmol

V= Sơ đồ điều chế PVC = 448 m3

Ví 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 toàn bộ quá 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

Hướng dẫn giải

nPVC = 16 kmol

CH4 → C2H2 → CH2=CH-Cl → (-CH2-CHCl-)n.

→ nCH4 = Sơ đồ điều chế PVC = 160 kmol

→ VCH4 = 3584 m3 

→ Vkhí thiên nhiên = Sơ đồ điều chế PVC = 4480 m3

Ví 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 \overset{H_{2}O }{\rightarrow} C2H2 \overset{Pd/PbCO_{3} }{\rightarrow} C2H4 \overset{Cl_{2} }{\rightarrow} C2H4Cl2 \overset{HCl }{\rightarrow} C2H3Cl \overset{t^{\circ },xt,p }{\rightarrow} PVC

Ví dụ 5. Sơ đồ điều chế PVC trong công nghiệp hiện nay là

C2H6 \overset{Cl_{2} }{\rightarrow} C2H5Cl \overset{HCl}{\rightarrow} C2H3Cl \overset{TH,t^{\circ } , P cao}{\rightarrow} PVC

C2H4 \overset{Cl_{2} }{\rightarrow} C2H3Cl \overset{TH,t^{\circ } , P cao}{\rightarrow}PVC

CH4 \overset{1500^{\circ } C}{\rightarrow}C2H2 \overset{HCl }{\rightarrow} C2H3Cl \overset{TH,t^{\circ } , P cao}{\rightarrow}PVC

C2H4 \overset{Cl_{2} }{\rightarrow} C2H4Cl2 \overset{HCl }{\rightarrow} C2H3Cl \overset{TH,t^{\circ } , P cao}{\rightarrow} PVC

Hướng dẫn giải

C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2.

C2H4Cl2 \overset{xt, t^{\circ } }{\rightarrow} C2H3Cl + HCl

nC2H3Cl \overset{xt, t^{\circ },p }{\rightarrow} (-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

Hướng dẫn giải

PVC hay Poli (vinyl clorua) là (C2H3Cl)k hay C2kH3kClk.

C2kH3kClk + Cl2 → C2kH3k–1Clk+1 + HCl.

=> %mCl = \frac{35,5.(k+1)}{24k+3k-1+35,5.(k+1)}=0,0667 => k = 2

=> trung bình 1 phân tử Cl2 tác dụng với 2 mắt xích

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

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 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.

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.

Đánh giá bài viết
1 8.319
0 Bình luận
Sắp xếp theo
Chuyên đề Hóa học lớp 12 Xem thêm