Đề ôn tập Hóa học số 12: Polime và phản ứng tạo polime

Đề tự biên soạn, không phải đề thi chính thức. Trong các phép tính, lấy khối lượng mol mắt xích –CH₂–CH₂– bằng 28,0 g/mol và bỏ qua khối lượng nhóm cuối mạch. Hiệu suất chuyển hóa được tính theo khối lượng monome đã phản ứng.

Mẻ	Khối lượng etilen nạp	Hiệu suất chuyển hóa
A	5,60 tấn	80%
B	2,50 tấn	92%

Phản ứng tạo polietilen là phản ứng trùng hợp cộng; giả sử không có sản phẩm phụ khối lượng nhỏ và bỏ qua hao hụt tách sản phẩm.

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

1. Câu 1. Monome dùng để điều chế polietilen là: A. etilen CH₂=CH₂; B. etanol CH₃CH₂OH; C. axit axetic CH₃COOH; D. metan CH₄.
2. Câu 2. Polietilen được tạo thành chủ yếu bằng phản ứng: A. trùng hợp cộng; B. thủy phân; C. trung hòa; D. oxi hóa hoàn toàn.
3. Câu 3. Đặc điểm của phản ứng trùng hợp cộng etilen là: A. mỗi mắt xích đều giải phóng CO₂; B. tạo muối và nước; C. liên kết đôi mở ra để nối các monome, không tách phân tử nhỏ theo phương trình tổng quát; D. chỉ xảy ra khi có axit cacboxylic.
4. Câu 4. Mắt xích của polietilen có công thức: A. –CH₂–; B. –CH₃–CH₃–; C. –CH₂–O–; D. –CH₂–CH₂–.
5. Câu 5. Polime có độ trùng hợp xấp xỉ 500, theo dữ kiện đã cho, có khối lượng mol trung bình gần: A. 500 g/mol; B. 14 000 g/mol; C. 2 800 g/mol; D. 28 g/mol.
6. Câu 6. Khối lượng polietilen tối đa theo giả thiết từ mẻ A là: A. 1,12 tấn; B. 5,60 tấn; C. 7,00 tấn; D. 4,48 tấn.
7. Câu 7. Lượng mắt xích etilen có trong 4,48 tấn polietilen xấp xỉ: A. 160 kmol; B. 16 kmol; C. 80 kmol; D. 448 kmol.
8. Câu 8. Mẫu polietilen 2,80 kg có khối lượng mol trung bình 14 000 g/mol. Số mạch polime trong mẫu xấp xỉ bao nhiêu? Cho N_A=6,02×10²³ mol⁻¹.
   A. 1,20×10²³ mạch; B. 1,20×10²⁴ mạch; C. 6,02×10²³ mạch; D. 1,20×10²² mạch.
9. Câu 9. Monome tạo polivinyl clorua (PVC) là: A. etilen; B. stiren; C. vinyl clorua CH₂=CHCl; D. axit acrylic.
10. Câu 10. Nhựa nhiệt dẻo thường có đặc điểm: A. luôn tạo mạng không gian dày đặc; B. không thể nóng chảy; C. có thể mềm khi gia nhiệt và tạo hình lại trong điều kiện phù hợp; D. chỉ tồn tại ở dạng khí.
11. Câu 11. Nhựa nhiệt rắn sau khi đóng rắn thường: A. có mạng liên kết không gian nên không thể nóng chảy tạo hình lại như nhựa nhiệt dẻo; B. tan hoàn toàn trong nước; C. dễ nóng chảy để đúc lại nhiều lần; D. chỉ gồm các phân tử nhỏ.
12. Câu 12. Phản ứng trùng ngưng thường khác trùng hợp cộng ở điểm: A. không tạo polime; B. có thể tách phân tử nhỏ như H₂O trong quá trình tạo mạch; C. luôn dùng đúng một monome; D. chỉ làm thay đổi trạng thái vật lí.
13. Câu 13. Phân loại nhựa trước khi tái chế có ý nghĩa vì: A. mọi loại nhựa nóng chảy ở cùng nhiệt độ; B. trộn bất kì nhựa nào cũng tạo vật liệu tốt; C. phân loại làm tăng khối lượng polime; D. các polime khác nhau có tính chất và quy trình xử lí khác nhau.
14. Câu 14. Khi gọi một vật liệu là phân hủy sinh học, cần lưu ý: A. vật liệu sẽ biến mất tức thời trong mọi môi trường; B. tốc độ phân hủy phụ thuộc điều kiện và quy trình xử lí cụ thể; C. vật liệu không cần thu gom; D. vật liệu không tạo sản phẩm trung gian.
15. Câu 15. Polime là: A. chất luôn có phân tử khối nhỏ; B. hợp chất có phân tử khối lớn, gồm nhiều đơn vị cấu tạo lặp lại; C. hỗn hợp chỉ gồm kim loại; D. chất không có liên kết hóa học.
16. Câu 16. Một nguyên nhân khiến rác nhựa khó quản lí là: A. độ bền và tính phân hủy khác nhau, trong khi phân loại và thu gom có thể chưa đầy đủ; B. mọi polime tan nhanh trong nước; C. không thể tạo hình polime; D. polime luôn tự phân hủy trong vài giờ.
17. Câu 17. Mẫu polime thương mại có thể có phân bố khối lượng phân tử vì: A. mọi mạch đều có cùng số mắt xích tuyệt đối; B. mỗi mắt xích có khối lượng thay đổi tùy ý; C. không có mạch polime nào; D. các mạch thường có độ dài khác nhau.
18. Câu 18. Độ trùng hợp trung bình biểu thị gần đúng: A. số monome chưa phản ứng; B. khối lượng của một nguyên tử carbon; C. số mắt xích trung bình trong một mạch polime; D. nhiệt độ nóng chảy của vật liệu.

Phần II. Đúng/Sai

Câu 1. Cấu tạo polietilen

1. Etilen có liên kết đôi C=C trong phân tử.
2. Mắt xích polietilen là –CH₂–CH₂–.
3. Trùng hợp cộng etilen theo giả thiết tạo nước ở mỗi mắt xích.
4. Độ trùng hợp n mô tả số mắt xích trong một mạch polime.

Câu 2. Tính theo số liệu hai mẻ

1. Trong mẻ A, 80% khối lượng etilen nạp ban đầu đã phản ứng.
2. Mẻ B tạo 2,30 tấn polietilen theo giả thiết.
3. Mẻ B để lại 0,20 tấn etilen chưa phản ứng.
4. Khối lượng sản phẩm mẻ A lớn hơn mẻ B.

Câu 3. Loại polime và tính chất

1. Polietilen được điều chế từ etilen.
2. Nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn có tính chất gia công giống hệt nhau.
3. Phân loại nhựa giúp chọn hướng tái chế phù hợp hơn.
4. Độ trùng hợp càng lớn thì khối lượng mol mạch polime, theo gần đúng của bài, càng lớn.

Câu 4. Tái chế và môi trường

1. Thu gom, phân loại và tái sử dụng có thể giảm lượng nhựa thải cần xử lí.
2. Mọi vật liệu gắn nhãn phân hủy sinh học đều phân hủy nhanh ở mọi điều kiện tự nhiên.
3. Độ bền sử dụng của polime vừa có ích vừa đặt ra yêu cầu quản lí cuối vòng đời.
4. Đốt rác nhựa không cần kiểm soát khí thải hay điều kiện vận hành.

Phần III. Trả lời ngắn

1. Câu 1: Tính lượng etilen nạp ban đầu ở mẻ A (kmol).
2. Câu 2: Tính lượng mắt xích polietilen trong sản phẩm mẻ A (kmol).
3. Câu 3: Tính độ trùng hợp nếu khối lượng mol trung bình mạch là 14 000 g/mol.
4. Câu 4: Mẫu polietilen 2,80 kg có M trung bình 14 000 g/mol. Tính lượng chất mạch polime (mol).
5. Câu 5: Tính khối lượng sản phẩm polietilen mẻ B (tấn).
6. Câu 6: Tính khối lượng etilen chưa phản ứng ở mẻ B (tấn).

Đáp án và lời giải

Phần I

1. Câu 1. A. Etilen có liên kết đôi, là monome tạo mạch polietilen khi liên kết π mở ra.
2. Câu 2. A. Nhiều phân tử etilen nối tiếp thành mạch qua phản ứng trùng hợp cộng.
3. Câu 3. C. Liên kết đôi mở ra để tạo liên kết đơn giữa các mắt xích; phương trình tổng quát không tạo phân tử nhỏ.
4. Câu 4. D. Đơn vị lặp lại trong mạch polietilen là –CH₂–CH₂–.
5. Câu 5. B. M trung bình ≈500×28,0=14 000 g/mol, bỏ qua khối lượng nhóm cuối mạch.
6. Câu 6. D. Khối lượng chuyển hóa bằng 5,60×0,80=4,48 tấn.
7. Câu 7. A. 4 480 kg chia cho 28 kg/kmol bằng 160 kmol mắt xích.
8. Câu 8. A. Số mol mạch polime là n=2 800/14 000=0,200 mol. Số mạch N=nN_A=0,200×6,02×10²³≈1,20×10²³ mạch. Đối chiếu OpenStax Chemistry 2e, §3.1 về mối liên hệ giữa mol và số thực thể.
9. Câu 9. C. PVC tạo từ monome vinyl clorua CH₂=CHCl.
10. Câu 10. C. Nhựa nhiệt dẻo có thể mềm khi gia nhiệt và được tạo hình lại phù hợp, dù tính chất có thể suy giảm sau nhiều chu kì.
11. Câu 11. A. Mạng liên kết không gian của nhựa nhiệt rắn hạn chế nóng chảy và tạo hình lại như nhựa nhiệt dẻo.
12. Câu 12. B. Trùng ngưng thường kèm tách phân tử nhỏ, ví dụ nước, tùy monome và phản ứng.
13. Câu 13. D. Thành phần và tính chất khác nhau nên việc phân loại ảnh hưởng khả năng tái chế.
14. Câu 14. B. Tốc độ phân hủy phụ thuộc môi trường, điều kiện và hệ thống xử lí; nhãn vật liệu không thay cho hướng dẫn xử lí.
15. Câu 15. B. Polime gồm các mạch phân tử lớn được tạo từ nhiều đơn vị cấu tạo lặp lại.
16. Câu 16. A. Độ bền hữu ích khi sử dụng nhưng có thể làm rác tồn lưu nếu thu gom và xử lí không phù hợp.
17. Câu 17. D. Quá trình tạo polime thường cho các mạch có độ dài khác nhau nên khối lượng phân tử có phân bố.
18. Câu 18. C. Độ trùng hợp là số đơn vị cấu tạo lặp lại trung bình trong một mạch.

Phần II

1. Câu 1. a Đúng; b Đúng; c Sai; d Đúng. Phản ứng trùng hợp cộng etilen không tách nước; n biểu diễn số mắt xích trong mạch.
2. Câu 2. a Đúng; b Đúng; c Đúng; d Đúng. a) Hiệu suất chuyển hóa 80% nghĩa là 0,80×5,60=4,48 tấn etilen đã phản ứng; theo giả thiết trùng hợp cộng không tạo sản phẩm phụ, khối lượng đó trở thành polietilen. b) Mẻ B cho 2,50×0,92=2,30 tấn sản phẩm. c) Mẻ B còn 2,50×0,08=0,20 tấn etilen chưa phản ứng. d) 4,48>2,30 nên mẻ A cho khối lượng sản phẩm lớn hơn.
3. Câu 3. a Đúng; b Sai; c Đúng; d Đúng. Nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn khác khả năng gia công; khối lượng mol tăng gần tỉ lệ với độ trùng hợp trong mô hình này.
4. Câu 4. a Đúng; b Sai; c Đúng; d Sai. Phân hủy sinh học cần điều kiện phù hợp; đốt chất thải cần kiểm soát quy trình và khí thải.

Phần III

1. Câu 1: 5,60 tấn=5 600 kg; n=5 600/(28,0 kg/kmol)=200 kmol etilen nạp ban đầu.
2. Câu 2: 4 480 kg/(28 kg/kmol)=160 kmol mắt xích.
3. Câu 3: n≈14 000/28,0=500 mắt xích.
4. Câu 4: 2 800/14 000=0,20 mol mạch polime.
5. Câu 5: m=2,50×0,92=2,30 tấn.
6. Câu 6: Phần chưa chuyển hóa là 8%; 2,50×0,08=0,20 tấn.

Tài liệu tham chiếu

• Cục Quản lý chất lượng, Bộ GDĐT: cấu trúc định dạng đề thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025.

Dữ kiện mẻ sản xuất là giả định; phép tính dùng hiệu suất chuyển hóa và mô hình khối lượng mắt xích đã nêu. Bài còn chờ giáo viên Hóa học thẩm định.