Bài tập về Vật liệu polime

Lý thuyết

Chất dẻo

1. Khái niệm

    - 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. Một số polime dùng làm chất dẻo

    a. Polietilen (PE)

    PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ lớn hơn 110^oC, có tính trơ tương đối của ankan mạch dài, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng, ...

    b. Poli (vinyl clorua) (PVC)

    PVC là chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả, ...

    c. Poli (metyl metacrylat)

        + Poli(metyl metacrylat) có đặc tính trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas.

        + Poli(metyl metacrylat) được điều chế từ metyl metacrylat bằng phản ứng trùng hợp:

    d. Poli (phenol - fomanđehit) (PPF)

    PPF có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

    - Nhựa novolac:

        + Nhựa novolac là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn,...

        + Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

    - Nhựa rezol:

        + Nhựa rezol là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất sơn, keo và nhựa rezit,...

        + Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1: 1,2 với xúc tác là kiềm ta được nhựa rezol (mạch không phân nhánh) nhưng có một số nhóm –CH₂OH còn tự do ở vị trí số 4 hoặc 2 của nhân phenol:

    - Nhựa rezit:

        + Đun nóng nhựa rezol ở 150^oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian

        + Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy ...

Tơ

1. Khái niệm

    Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định

2. Phân loại

Loại tơ		Nguồn gốc	Ví dụ
Tơ tự nhiên		Có sẵn trong thiên nhiên, được sử dụng trực tiếp	Bông, len, tơ tằm
Tơ hóa học	Tơ tổng hợp	Polime được tổng hợp bằng phản ứng hóa học	Tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (nitron, vinilon), tơ lapsan...
	Tơ bán tổng hợp hay nhân tạo	Chế biến polime thiên nhiên bằng phương pháp hóa học	Tơ visco, tơ xenlulozo axetat...

3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp

    a. Tơ nilon-6,6

        + Tơ nilon-6,6 thuộc loại tơ poliamit vì các mắt xích nối với nhau bằng các nhóm amit –CO–NH–

        + Tơ nilon-6,6 có tính dai bền, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, với axit và kiềm.

        + Nilon-6,6 được điều chế từ hexametylen điamin H₂N[CH₂]₆NH₂ và axit ađipit (axit hexanđioc):

        + Tơ nilon-6,6 cũng như nhiều loại tơ poliamit khác được dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới,...

    b. Tơ lapsan

        + Tơ lapsan rất bền về mặt cơ học, bền đới với nhiệt, axit, kiềm hơn nilon, được dùng đề dệt vải may mặc.

        + Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste được tổng hợp từ axit terephtalic và etylen glicol.

    c. Tơ nitron (hay olon)

        + Tơ nitron dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên thường được dùng để dệt vải may quần áo hoặc bện thành sợi len đan áo rét.

        + Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonitrin) nên được gọi poliacrilonitrin:

Cao su

1. Khái niệm

    - Cao su là vật liệu polime có tính đàn hồi

    - Cao su có tính đàn hồi. Tính đàn hồi là tính biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng.

2. Phân loại

    Có hai loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

    a. Cao su thiên nhiên

    Cao su thiên nhiên là polime của isopren:

    n = 1500 – 15000

    b. Cao su tổng hợp

    + Cao su buna

    • Cao su buna chính là polibutađien tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na:

    • Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.

    Lưu ý:

    • Khi đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren C₆H₅CH=CH₂ có mặt Na ta được cao su buna-S có tính đàn hồi cao.

    • Khi đồng trùng hợp buta-1,3-đien với acrilonitrin CNCH=CH₂ có mặt Na, ta được cao su buna-N có tính chống dầu cao.

    + Cao su isopren

    • Khi trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren:

    • Các polime này đều có đặc tính đàn hồi nên được gọi là cao su cloropren và cao su floropren. Chúng bền với dầu mỡ hơn cao su isopren.

Keo dán

1. Khái niệm

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

    - Bản chất của keo dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền vững (kết dính nội) và bám chắc vào hai mảnh vật liệu được dán (kết dính ngoại).

2. Phân loại

    - Theo bản chất hóa học: có keo dán hữu cơ như hồ tinh bột, keo epoxi,... và keo dán vô cơ như thủy tinh lỏng, matit vô cơ (hỗn hợp dẻo của thủy tinh lỏng với các oxit kim loại như ZnO, MnO, Sb₂O₃ ...)

    - Theo dạng keo: có keo lỏng (như dung dịch hồ tinh bột trong nước nóng, dung dịch cao su trong xăng ...), keo nhựa dẻo (như matit vô cơ, matit hữu cơ, bitum,...) và keo dán dạng bột hay bản mỏng (chảy ra ở nhiệt độ thích hợp và gắn kết hai mảnh vật liệu lại khi để nguội).

Một số phản ứng hóa học thường gặp

1. Nhựa

    a. Nhựa PE

    b. Nhựa PVC

    c. Nhựa PS

    d. Nhựa PVA

    Thuỷ phân PVA trong môi trường kiềm thu được poli vinylic:

    e. Nhựa PMM (thuỷ tinh hữu cơ - plexiglas)

    f. Nhựa PPF

    Poli (phenol - fomanđehit) (PPF) có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

    - Nhựa novolac: Nếu dư phenol và xúc tác axit.

    - Nhựa rezol: Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ.

    - Nhựa rezit (nhựa bakelít): Nhựa rezol nóng chảy (150^oC) và để nguội thu được nhựa có cấu trúc mạng lưới không gian.

2. Cao su

    a. Cao su buna

    b. Cao su isopren

    c. Cao su buna – S

    d. Cao su buna – N

    e. Cao su clopren

    f. Cao su flopren

3. Tơ

    a. Tơ capron (nilon-6)

    b. Tơ enang (nilon-7)

    c. Tơ nilon-6,6

    d. Tơ clorin

    e. Tơ dacron (lapsan)

    f. Tơ nitron (hay olon)

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Polime X là chất rắn trong suốt, cố khả năng cho ánh sáng truyền qua tốt nên được dùng chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas. Tên gọi của X là:

A. poliacrilonitrin.    B. poli(metyl metacrylat).

C. polietilen.    D. poli(vinyl clorua).

Đáp án: B

Ví dụ 2: Polime nào sau đây được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp?

A. polyvinyl(vinyl clorua)    B. polisaccarit

C. poli (etylen terephtalat)    D. nilon- 6,6

Đáp án: A

Ví dụ 3: Dãy nào sau đây chỉ gồm các polime được dùng làm chất dẻo

A. poli(vinyl doma), polietilen, poli(phenol-fomandehit)

B. polibuta-1,-đien,poliacrilonitrin, poli(metylmetacrylat)

C. Xenlulozo, poli(phenol-foinandehit), poliacrilonitrin

D. poli(metyl metacry lat), polietilen, poli(hexametylen adipamit)

Đáp án: A

Ví dụ 4: nilon-6,6 thuộc loại

A. tơ visco    B. poliesste    C. tơ poliamit    D. tơ axetat

Đáp án: C

Ví dụ 5: Các polime nào sau đây thuộc loại tơ nhân tạo

A. tơ visco và tơ nilon -6,6

B. tơ tằm và tơ vinilon

C. tơ nilon-6,6 và tơ capron

D. tơ visco và tơ xenlulozơ axetat

Đáp án: D

Ví dụ 6: Cho các loại tơ sau: sợi bông, tơ capron, tơ xenluloz axetat, tơ tằm, tơ nitron, nilon-6,6. Số tơ tổng hợp là:

A. 3    B. 4    C. 2    D. 5

Đáp án: A

Bài tập tự luyện

Bài 1: Poli(metyl metacrylat) và nilon-6 được tạo thành từ các monome tương ứng là

A. CH₂CH-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₆-COOH.

B. CH₂=C(CH₃)-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₆-COOH.

C. CH₂=C(CH₃)-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₅-COOH.

D. CH₃-COO-CH=CH₂ và H₂N-[CH₂]₅-COOH.

Đáp án: C

Bài 2: Trùng hợp hiđrocacbon nào sau đây tạo ra polime dùng để sản xuất cao su buna ?

A. 2-metylbuta-l,3-đien    B. penta-l,3-đien

C. but-2-en    D. buta-l,3-đien

Đáp án: D

Bài 3: Cao su Buna-S được điều chế bằng cách đồng trùng hợp

A. butađien-1,3 và stiren.    B. butađien-1,3 và lưu huỳnh.

C. buten-2 và stiren.    D. butađien-1,3 và nitriri.

Đáp án: A

Bài 4: Clo hoá PVC thu được một polime chứa 63,93% clo về khối lượng, trung bình 1 phân từ clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là

A.3.    B. 6.    C.5.    D. 4.

Đáp án: A

C_2kH_3kCl- + Cl₂ → C_2kH_3k-1Cl_k+1 + HCl

Bài 5: Các đồng phân ứng với công thức phân tử C₈H₁₀O (đều là dẫn xuất của benzen) có tính chất : tách nước thu được sản phẩm có thể trùng hợp tạo polime, không tác dụng được với NaOH. số đồng phân ứng với công thức phân tử C₈H₁₀O, thoả mãn tính chất trên là

A.1.    B. 4.    C.3.    D. 2.

Đáp án: D

C₆H₅CH(OH)CH₃; C₆H₅CH₂CH₂OH.

Bài 6: Tơ nitron dai, bền với nhiệt, giữ nhiệt tốt. Trùng hợp chắt nào sau đây tạo thành polime dùng để sận xuất tơ nitron?

A. CH₂=CH-CN    B. CH₂ = CH-CH₃

C. H₂N – [CH₂]₅– COOH    D. H₂N – [CH₂]₆ – NH₂

Đáp án: A

Bài 7: Tơ nilon -6,6 là sản phẩm trùng ngưng của

A. axit adipic và glixerol.

B. etylen glicol và hexametylenđiamin.

C. axit adipic và ctylen glicol.

D. axit adipic và hexametylenđiamin

Đáp án: D

Bài 8: Loại tơ nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng hợp ?

A. tơ nilon-6/6    B. tơ nitron

C. tơ visco    D. tơ xenlulozơ axetat

Đáp án: B

Bài 9: Tơ nào sau đây được sản xuất từ xenluloza ?

A. tơ tằm    B. tợ nilon-6,6    c. tơ visco    D. tơ capron

Đáp án: C

Bài 10: Sản phẩm hữu cơ của phản ứng nào sau đây không dùng để chế tạo tơ tổng hợp?

A. trùng hợp vinyl xianua

B. trùng ngưng axit e-aminocaproic

C. trùng hợp metyl metacrylat

D. trùng ngưng hexametylenđiamin với axit ađipic

Đáp án: C

Câu 11: 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

Lời giải:

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

→ Đáp án B

Câu 12: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Cao su buna-N thuộc loại cao su thiên nhiên.

B. Lực bazơ của anilin yếu hơn lực bazơ của metylamin.

C. Chất béo còn được gọi là triglixerit hoặc triaxylglixerol.

D. Poli(metyl metacrylat) được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ.

Lời giải:

A sai vì cao su buna-N thuộc loại cao su tổng hợp.

→ Đáp án A

Câu 13: Câu nào sau đây là đúng?

A. Chất dẻo là những polime có tính đàn hồi.

B. Những vật liệu có tính dẻo đều là chất dẻo.

C. Chất dẻo là những polime có tính dẻo.

D. Chất dẻo là những polime có khối lượng phân tử rất lớn.

Lời giải:

Chất dẻo là những 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.

- Có một số chất dẻo chỉ chứa polime song đa số chất dẻo có chứa thành phần khác ngoài polime bao gồm chất độn (như muội than, cao lanh, mùn cưa, bột amiăng, sợi thủy tinh…làm tăng một số tính năng cần thiết của chất dẻo và hạ giá thành sản phẩm) và chất dẻo hóa (làm tăng tính dẻo và dễ gia công hơn).

→ Đáp án đúng là đáp án C.

→ Đáp án C

Câu 14: Polime nào sau đây có thể tham gia phản ứng cộng ?

A. Tơ visco              B. Tơ lapsan

C. Tơ clorin              D. Tơ enang

Lời giải:

Polime có thể tham gia phản ứng cộng nếu trong phân tử có liên kết bội.

Trong các tơ: tơ visco là sản phẩm của phản ứng giữa xenlulozơ với CS₂ và NaOH, tơ clorin là

-(-CHCl-CHCl-)_n-, tơ lapsan là -(-CO-C₆H₄-CO-O-CH₂-CH₂-O)_n-, tơ enang là -(-NH-[CH₂]₆-CO-)_n-.

→ Tơ lapsan -(-CO-C₆H₄-CO-O-CH₂-CH₂-O)_n- có thể tham gia phản ứng cộng

→ Đáp án đúng là đáp án C.

→ Đáp án C

Câu 15: Polistiren không tham gia được phản ứng nào sau đây?

A. Tác dụng với Cl₂/t^o.

B. Tác dụng với axit HCl.

C. Đepolime hóa.

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

Lời giải:

Polistiren là -(-CH₂-CH(C₆H₅)-)_n-.

- Trong polistiren có liên kết bội nên nó có phản ứng cộng: tác dụng với Cl₂/t^o, tác dụng với Cl2 khi có mặt bột Fe.

- Polistiren còn tham gia phản ứng đepolime hóa.

→ Polistiren không tác dụng với HCl → Đáp án đúng là đáp án B.

Chú ý: Khi đun nóng ở nhiệt độ cao, một số polime bị phân hủy tạo thành monome ban đầu, đó là phản ứng đepolime hóa.

→ Đáp án B

Câu 16: Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Trùng hợp stiren thu được poli(phenol-fomanđehit).

B. Trùng ngưng buta-1,3-đien với acrilonitrin có xúc tác Na được cao su buna-N.

C. Poli(etylen-terephtalat) được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng các monome tương ứng.

D. Tơ visco là tơ tổng hợp.

Lời giải:

A sai, trùng hợp stiren được polistiren.

B sai, đồng trùng hợp buta-1,3-dien với acrilonitrin có xúc tác Na được cao su buna-N.

D sai, tơ visco là tơ nhân tạo.

→ Đáp án C

Câu 17: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào giữ nguyên mạch polime ?

A. Cao su + lưu huỳnh -^to→ cao su lưu hóa.

B. Poliamit + H₂O -^{H+, to}→ amino axit.

C. Polisaccarit + H₂O -^{H+, to}→ monosaccarit.

D. Poli(vinyl axetat) + H₂O -^{OH-, to}→ poli(vinyl ancol) + axit axetic.

Lời giải:

A: khâu mạch

B: phân cắt mạch

C: phân cắt mạch

D: giữ nguyên mạch, chỉ thay thành -OH

→ Đáp án D

Câu 18: Chỉ ra phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Quần áo nilon, len, tơ tằm không nên giặt với xà phòng có độ kiềm cao.

B. Tơ nilon, tơ tằm, len rất bền vững với nhiệt.

C. Bản chất cấu tạo hoá học của tơ tằm và len là protein.

D. Bản chất cấu tạo hoá học của tơ nilon là poliamit.

Lời giải:

Quần áo làm từ len, nilon hoặc tơ tằm là các tơ poliamit kém bền với nhiệt, với axit và kiềm.

→ Phát biểu không đúng là đáp án B.

→ Đáp án B

Câu 19: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Polime dùng để sản xuất tơ, phải có mạch không nhánh, xếp song song, không độc, có khả năng nhuộm màu.

B. Tơ nhân tạo được điều chế từ những polime tổng hợp như tơ capron, tơ terilen, tơ clorin, ...

C. Tơ visco, tơ axetat đều là loại tơ thiên nhiên.

D. Tơ poliamit, tơ tằm đều là loại tơ tổng hợp.

Lời giải:

A đúng.

B sai, tơ nhân tạo được điều chế từ những polime tự nhiên.

C sai, tơ visco, tơ axetat đều là tơ nhân tạo.

D sai, tơ tằm là tơ tự nhiên.

→ Đáp án A

Câu 20: Phát biểu nào dưới đây không hoàn toàn đúng?

A. Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch.

B. Phản ứng trùng ngưng khác với phản ứng trùng hợp.

C. Trùng hợp buta-1,3-đien ta được cao su buna là sản phẩm duy nhất.

D. Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa) là phản ứng một chiều.

Lời giải:

Do buta-1,3-dien có 2 liên kết đôi nên khi trùng hợp ngoài cao su buna, còn có nhiều sản phẩm phụ khác.

→ Đáp án C

Câu 21: Cho các polime: (1) polietilen, (2) poli(metyl metacrylat), (3) polibutađien, (4) polistiren, (5) poli(vinyl axetat) và (6) tơ nilon-6,6. Trong các polime trên, các polime có thể bị thuỷ phân trong dung dịch axit và dung dịch kiềm là:

A. (2), (3), (6)              B. (2), (5), (6)

C. (1), (4), (5)              D. (1), (2), (5)

Lời giải:

→ Các polime có thể bị thủy phân trong dung dịch axit và dung dịch kiềm là: (2) poli(metyl metacrylat), (5) poli(vinyl axetat) và (6) tơ nilon-6,6.

→ Đáp án B

Câu 22: Cho các chất : caprolactam (1), isopropylbenzen (2), acrilonitrin (3), glyxin (4), vinyl axetat (5). Các chất có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp tạo polime là

A. (1), (2) và (3)              B. (1), (2) và (5)

C. (1), (3) và (5)              D. (3), (4) và (5)

Lời giải:

Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime).

Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên kết bội hoặc là vòng kém bền.

• Cho các chất: caprolactam (1), isopropylbenzen (2), acrilonitrin (3), glyxin (4), vinyl axetat (5). Các chất có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp tạo polime là caprolactam (1), acrilonitrin (3), vinyl axetat (5) → Đáp án đúng là đáp án C.

→ Đáp án C

Câu 23: Cho các phân tử polime: tinh bột (amilozơ), xenlulozơ, tinh bột (amilopectin), poli(vinyl clorua), nhựa bakelit. Số polime có mạch không phân nhánh là

A. 1              B. 2

C. 3              D. 4

Lời giải:

Các polime có mạch không phân nhánh:aminlozo, xenlulozo, poli(vinyl clorua)

amilopectin: mạch phân nhánh

nhựa bakelit: không gian

→ Đáp án C

Câu 24: Cho các polime : PE, PVC, cao su buna, amilozơ, amilopectin, xenlulozơ, cao su lưu hoá. Polime có dạng cấu trúc mạch không phân nhánh là

A. PE, PVC, cao su lưu hoá, amilozơ, xenlulozơ.

B. PE, PVC, cao su buna, amilopectin, xenlulozơ.

C. PE, PVC, cao su buna, amilozơ, amilopectin.

D. PE, PVC, cao su buna, amilozơ, xenlulozơ.

Lời giải:

Polime có cấu trúc không phân nhánh là: PE,PVC, cao su buna, amilozo, xenlulozo.

Polime có cấu trúc phân nhánh: amilopectin.

Polime có mạng không gian: cao su lưu hóa.

→ Đáp án D

Câu 25: Cho các chất: O₂N[CH₂]₆NO₂ và Br[CH₂]₆Br. Để tạo thành tơ nilon–6,6 từ các chất trên (các chất vô cơ và điều kiện cần có đủ) thì số phản ứng tối thiểu cần thực hiện là

A. 3              B. 4

C. 5              D. 6

Lời giải:

O₂N[CH₂]₆NO₂ + [H] ⇒ H₂N[CH₂]₆NH₂

Br[CH₂]₆Br ⇒ OH[CH₂]₆OH ⇒ HOOC[CH₂]₄COOH

H₂N[CH₂]₆NH₂ + HOOC[CH₂]₄COOH ⇒ nilon 6,6

Cần thực hiện tố thiểu 4 phản ứng.

→ Đáp án B

Xem thêm các dạng bài tập hay khác:

95 Bài tập về Polime (có đáp án năm 2024) hay nhất

1000 Bài tập hóa 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Đại cương về polime (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Peptit và protein (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein (2024) có đáp án chi tiết nhất