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. Cũng như củng cố, rèn luyện các thao tác kĩ năng làm bài tập dạng câu hỏi polime. Mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung dưới đây. 

1. 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.

2. 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).

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

+ 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%).

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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

3. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan 

Câu 1: Polime nào sau đây là polime thiên nhiên?

A. Amilozơ.

B. Nilon-6,6.

C. Nilon-7

D. PVC.

Xem đáp án
Đáp án A

Polime thiên nhiên là polime có sẵn trong thiên nhiên.

Câu 2. Cacbohidrat nào sau đây được dùng làm nguyên liệu sản xuất tơ visco?

A. Saccarozơ

B. Tinh bột

C. Glucozơ

D. Xenlulozơ

Xem đáp án
Đáp án D

Tơ visco được tạo thành từ phản ứng giữa xenlulozơ với CS2 và NaOH tạo thành một dung dịch nhớt gọi là visco. Bơm dung dịch này qua những lỗ rất nhỏ rồi ngâm trong dung dịch H2SO4 tạo thành tơ visco.

Câu 3. Có thể điều chế chất dẻo PVC bằng phản ứng trùng hợp monome nào sau

A. CH2=CHCH2Cl

B. CH3CH=CH2

C. CH2=CHCl

D. CH2=CH2

Xem đáp án
Đáp án C

PVC là –(-CH2-CH(Cl)-)-n → monome tạo thành là CH2=CHCl

Câu 4. Khẳng định nào sau đây là sai?

A. Polime không bay hơi được.

B. Polime không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.

C. Thủy tinh hữu cơ là vật liệu trong suốt, giòn và kém bền.

D. Đa số polime không tan trong các dung môi thông thường.

Xem đáp án
Đáp án C

A, B, D đúng, do polime có khối lượng phân tử lớn, được cấu tạo bởi nhiều mắt xích tạo thành.

C sai vì thủy tinh hữu cơ là loại chất dẻo, rất bền, cứng, trong suốt.

Câu 5. Cho sơ đồ phản ứng sau:

X → Y → Z → T → poli(vinyl axetat)

X là chất nào dưới đây ?

A. C2H5OH

B. CH≡CH

C. CH3COOH

D. CH3CHO

Xem đáp án
Đáp án B

C2H2 (X) ⇒ CH3CHO (Y) ⇒ CH3COOH (Z) ⇒ CH3COOC2H3 (T)

Câu 6. Tiến hành phản ứng đồng trùng hợp giữa stiren và buta – 1,3 – đien (butađien), thu được polime X. Cứ 2,834 gam X phản ứng vừa hết với 1,731 gam Br2. Tỉ lệ số mắt xích (butađien : stiren) trong loại polime trên là

A. 1 : 1.

B. 1 : 2.

C. 2:3

D. 1:3

Xem đáp án
Đáp án B

Theo bài ra, Cao su buna S + nBr2 -> -(CH2-CH(Br)-CH(Br)-CH2)n-(CH(C6H5)-CH2)m

Ta có: (54n + 104m) -> 160n

2,834 → 1,731

Nhân chéo, ta có:

=> 453,44n = 93,474n + 180,024m

<=> 359,966 n = 180,024m

<=> m:n~359,966 : 180,024 ~ 2 : 1

Câu 7. Cao su lưu hóa chứa 2% lưu huỳnh về khối lượng. Giả thiết nguyên tử S thay thế cho nguyên tử H ở nhóm metylen (-CH2-) trong mạch cao su. Trung bình khoảng bao nhiêu mắt xích cao su isopren có 1 cầu nối đisunfua -S-S- ?

A. 46

B. 40

C. 56

D. 23

Xem đáp án
Đáp án D

Theo đề bài, hai lưu huỳnh thay thế cho hai hiđro ở nhóm metylen:

(C5H8)n + S2 → C5nH8n-2S2

%S = 32.2 / (68n + 62) = 0,02

=> n = 46

Câu 8. Đem trùng hợp 5,2 gam stiren hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với 100ml dung dịch Br2 0,15M sau đó tiếp tục cho thêm KI dư vào thì được 0,635 gam iot. Khối lượng polime tạo thành là

A. 3,9 gam

B. 5,2 gam

C. 4,55 gam

D. 3,64 gam

Xem đáp án
Đáp án A

nI2= 0,0025 (mol),

nBr2= 0,015 (mol)

Br2 dư tác dụng với KI

2KI + Br2 → 2KBr + I2

0,0025 0,0025

Số mol Br2 p/ư với stiren= 0,015 - 0,0025 = 0,0125 (mol)

(C6H5)-CH=CH2 + Br2 → (C6H5)–CH(Br)-CH2-Br

0,0125 ← 0,0125

mstiren dư tác dụng với brom = 0,0125.104 = 1,3 (g)

mstiren trùng hợp = 5,2- 1,3 = 3,9 (g)

Câu 9. Nhận xét nào sau đây đúng ?

A. Đa số các polime dễ hòa tan trong các dung môi thông thường

B. Đa số các polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định

C. Các polime đều bền vững dưới tác động của axit, bazơ

D. Các polime dễ bay hơi

Xem đáp án
Đáp án B

A. Sai, Đa số các polime không tan trong các dung môi thông thường.

B. Đúng, Hầu hết các polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định, nóng chảy ở nhiệt độ khá rộng.

C. Sai.

D. Sai, Các polime không bay hơi

Câu 10. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Polime là hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên.

B. Những phân tử nhỏ có liên kết đôi hoặc vòng kém bền được gọi là monome.

C. Hệ số n mắt xích trong công thức polime gọi là hệ số trùng hợp.

D. Polime tổng hợp được tạo thành nhờ phản ứng trùng hợp hoặc phản ứng trùng ngưng

Xem đáp án
Đáp án B

Phát biểu không đúng là: Những phân tử nhỏ có liên kết đôi hoặc vòng kém bền được gọi là monome.

Vì các phân tử có liên kết đôi hoặc vòng kém bền đó phải trùng hợp tạo thành polime (nhiều phân tử có chứa liên kết đôi nhưng không có khả năng phản ứng tạo polime)

Câu 11. Trong thực tế, phenol được dùng để sản xuất

A. nhựa poli(vinyl clorua), nhựa novolac và chất diệt cỏ 2,4-D.

B. nhựa rezol, nhựa rezit và thuốc trừ sâu 666.

C. poli(phenol-fomanđehit), chất diệt cỏ 2,4-D và axit picric.

D. nhựa rezit, chất diệt cỏ 2,4-D và thuốc nổ TNT.

Xem đáp án
Đáp án C

thuốc trừ sâu 666: 1,2,3,4,5,6-hexacloxiclohexan: C6H6Cl6

thuốc nổ TNT: 2,4,6-trinitrotoluen: C7H5N3O6

nhựa poli (vinyl clorua) -(CH2-CH(Cl)-)n-

>> 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 17.570
Sắp xếp theo
    Chuyên đề Hóa học lớp 12 Xem thêm