Формирование основных понятий о высокомолекулярных веществах в курсе средней школы с экологической составляющей (стр. 6 из 10)

Ответ: 1) C₂H₅OH→C₂H₄→(-CH₂-CH₂-)_n;

2) C₂H₅OH→H₂C=CH-CH=CH₂→(-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n .

5. Органическое стекло представляет собой полимер метилового спирта метакриловой кислоты – простейшей непредельной карбоновой кислоты с разветвленным скелетом. Напишите уравнение реакции образования оргстекла.

Ответ:nCH₂=

-COOCH₃→

7. Какую массу каучука можно получить из 100 кг. 96%-ного этанола, если выход реакции Лебедева составляет 60%, а реакции полимеризации – 80%?

Ответ: 27 кг. каучука.

8. Определите среднюю степень полимеризации в образце бутадиенового каучука, средняя молярная масса которого равна 100000 г/моль. Изобразите структуру мономерного звена.

Ответ: 1850.

9. Сравните массовые доли углерода в полимере и мономере, если полимер получен в результате реакции: а) полимеризации;

б) поликонденсации с выделением воды. Ответ мотивируйте.

Ответ: а) массовые доли одинаковы;

б) в полимере массовая доля углерода больше.

10. Определите строение непредельного углеводорода с открытой цепью углеродных атомов, на полное каталитическое гидрирование 1,62 г. которого потребовалось 1,34 л. водорода (н.у.). Исходный углеводород широко используется в промышленности для производства каучука.

Ответ: бутадиен-1,3.

11. К 1,12 л. бесцветного газа (н.у.), полученного из карбида кальция, присоединили хлороводород, образовавшийся при действии концентрированной серной кислоты на 2,93 г. поваренной соли. Продукт присоединения хлороводорода полимеризовался с образованием 2,2 г. полимера. Какой полимер был получен? Каков выход превращения мономера в полимер (в % от теоретического)?

Ответ: 70,4% поливинилхлорида.

12. Определите среднюю степень полимеризации в образце природного каучука, средняя молярная масса которого равна 200 000 г/моль. Изобразите структуру мономерного звена.

Решение:

Природный каучук представляет собой полиизопрен, в котором большинство звеньев находится в цис-конфигурации. Получение каучука из изопрена можно представить как 1,4-присоединение:

.

Каждое мономерное звено имеет молекулярную формулу С₅Н₈ и молярную массу 68 г/моль. В одной молекуле полимера в среднем содержится 200 000 /68=2940 мономерных звеньев.

Ответ: Степень полимеризации – 2940.

13.28,2 г. фенола нагрели с избытком формальдегида в присутствии кислоты. При этом образовалось 5,116 г воды. Определите среднюю молярную массу полученного высокомолекулярного продукта реакции, считая, что поликонденсация протекает только линейно и фенол полностью вступает в реакцию.

Решение:

Уравнение линейной поликонденсации фенола и формальдегида можно записать следующим образом:

OH

n +(n+1)CH₂O

OH OH OH

CH₂CH₂

+(n-1)H₂O

n-2

Согласно этому уравнению отношение количеств воды и фенола равно (n-1)/n, что позволяет найти значение n. Количество веществ v(C₆H₅OH)= =28,2/94=0,300 моль, v(H₂O)=5,116/18=0,2842 моль.

v(H₂O)/ v(C₆H₅OH)=0,2842/0,300=(n-1)/n,

откуда п =19. Молярная масса продукта конденсации равна:

M=M(C₆H₄OH)+17^. M(CH₂C₆H₃OH)+M(CH₂C₆H₄OH)=

=93+17^.106+107=2002 г/моль.

Ответ: 2002 г/ моль.

14.Сколько тонн 2-метил-1,3-бутадиена можно получить из 180 тонн 2-метил-бутана, если выход продукта составляет в массовых долях 0,89, или 89%, по сравнению с теоретическим?

Решение:

Ответ: 151,3 m 2-метил-1,3-бутадиена.

15.Сколько по объему 1,3-бутадиена можно получить из 800 л. раствора содержащего в массовых долях 0,96, или 96% этилового спирта (

г/см³)?

Решение:

Ответ: 149,6 м³ бутадиена.

16.Составьте уравнение реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Ответ:

1)

2)

3)

^{поливинилхлорид}

17.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения и назовите продукты реакции:

Ответ:

1)

2)

3)

4)

5)

18.При полимеризации 140г изобутилена в присутствии серной кислоты был получен диизобутилен. Непрореагировавший изобутилен отогнали, а на диизобутилен подействовали бромом, причем было израсходовано 120г брома. Определите процент выхода диизобутилена.

Ответ: 60%.

19. Определите среднюю степень полимеризации в образце хлоропренового каучука, средняя молярная масса которого равна 120 000 г/моль. Изобразите структуру мономерного звена этого полимера.