Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 18: Luyện tập: Polime và vật liệu polime

Điền vào chỗ trống ở cuối mỗi câu sau chữ Đ nếu phát biểu đó đúng, chữ S nếu phát biểu đó sai:

A. Polipeptit là polime.

B. Protein là polime.

C. Protein là hợp chất cao phân tử.

D. Poliamit có chứa các liên kết peptit.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng, sai cần nắm rõ bản chất của polime.

Hướng dẫn giải

A - Đúng.

B - Sai.

C - Đúng.

D - Đúng.

Polistiren không tham gia phản ứng nào trong các phản ứng sau?

A. Đepolime hóa.                                    

B. Tác dụng với Cl₂/ánh sáng.

C. Tác dụng với NaOH (dd).             

D. Tác dụng với Cl₂ khi có mặt bột Fe.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng, sai cần nắm rõ tính chất hóa học của polistiren.

Hướng dẫn giải

Polistiren không tham gia phản ứng khi tác dụng với NaOH (dd) 

⇒ Đáp án C.

Thế nào là hợp chất polime? Có sự khác nhau gì giữa hai hợp chất có công thức sau :

(-CH₂-CH₂-)_n và CH₃-[CH₂]₅₈-CH₃

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về polime, biết phân biệt polime với các chất có phân tử khối lớn.

Hướng dẫn giải

• Polime là các hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt xích liên kết với nhau tạo nên.
• (-CH₂-CH₂-)_n  là hợp chất polime có khối lượng lớn do nhiều mắt xích −CH₂−CH₂− liên kết nhau.
• CH₃[CH₂]₅₈CH₃ là ankan có khối lượng phân tử lớn nhưng không do nhiều mắt xích liên kết với nhau, không phải là polime.

a. Phân tử polime có những dạng mạch nào? Lấy thí dụ?

b. Vì sao amilozơ tan được một lượng đáng kể trong nước còn tinh bột và xenlulozơ thì không.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết bản chất và đặc điểm cấu trúc của polime.

Hướng dẫn giải

Câu a

Phân tử polime có 3 dạng cấu trúc cơ bản:

• Dạng mạch không phân nhánh : PE, PVC, polimebutađien, amilozơ.
• Dạng mạch phân nhánh : amilopectin.
• Dạng mạch không gian : cao su lưu hóa.

Câu b

Dạng amilozơ tan nhiều trong nước hơn vì cấu trúc hóa học không phân nhánh, đồng thời số lượng mắt xích trong phân tử nhỏ hơn so với tinh bột và xenlulozơ.

a. Cho thí dụ về các loại polime có tính dẻo, tính đàn hồi và tính dai bền có thể kéo thành tơ.

b. Cho thí dụ về các phản ứng cắt mạch, giữ nguyên mạch và tăng mạch polime.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ tính chất vật lí của vật liệu polime để đưa ra ví dụ cụ thể. Đồng thời nắm rõ tính chất hóa học của các phản ứng cắt mạch, giữ nguyên mạch và tăng mạch polime.

Hướng dẫn giải

Câu a

• Polime có tính dẻo: PE, PVC, poli(metylmetacrylat)
• Polime có tính đàn hồi: cao su thiên nhiên, cao su buna
• Polime có tính dai, bền: nilon – 6,6; tơ lapsan ,...

Câu b

• Phản ứng cắt mạch:

(-HN-CH₂-CO-)_n + nNaOH → nH₂N-CH₂-COONa

• Phản ứng giữ nguyên mạch:

• Phản ứng tăng mạch:

Để sản xuất polime clorin, người ta clo hóa PVC bằng clo. Sản phẩm thu được chứa 66,7% clo.

- Tính xem trung bình mỗi phân tử clo tác dụng với mấy mắt xích -CH₂-CHCl- trong phân tử PVC? Giả thiết rằng hệ số polime hóa là n không thay đổi sau phản ứng.

- Viết công thức cấu tạo một đoạn phân tử polime peclorovinyl đã cho ở trên.

Phương pháp giải

Để tính số mắt xích ta viết phương trình hóa học và phần trăm khối lượng của lo đã cho.

Hướng dẫn giải

Câu a

Gọi số mắt xích -CH₂-CHCl- phản ứng với 1 phân tử Cl là x.

Ta có phương trình:

(-C₂H₃Cl)x + Cl₂ → C_2xH_3x-1Cl_x+1 + HCl

\(\% Cl = \frac{{35,5(x + 1)}}{{62,5x + 34,5}}.100\% = 66,7\;\% \)

⇒ x = 2

Vậy trung bình 1 phân tử clo tác dụng với 2 mắt xích -CH₂-CHCl-

Câu b

Một đoạn mạch tơ clorin:

...-CH₂-CHCl-CHCl-CHCl-...