题目内容
19.某化学兴趣小组自行设计实验对废PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)进行化学解聚制备PET的初始原料对苯二甲酸(TPA)及乙二醇(EG),以实现治理污染、资源的循环利用.查阅相关资料,得到主要试剂及产物的性质:
| 物质 | 相对分子质量 | 性质 |
| 废饮料瓶碎片 | 聚对苯二甲酸乙二醇酯:乳白色或浅黄色的聚合物. | |
| 乙二醇(EG) | 62 | 无色无臭液体,对动物有毒性.沸点:196~198℃,与水混溶. |
| 对苯二甲酸(TPA) | 166 | 白色晶体或粉末,低毒.弱酸.300℃以上升华.不溶于水、乙醚、氯仿等大多数有机溶剂,可溶于DMF等强极性有机溶剂. |
(一)解聚
实验装置如图所示,A为三颈烧瓶,B为直形冷凝管,C为吸滤芯瓶,各接口均为玻璃接口.向装置中加入一定量废饮料瓶碎片及辅助试剂(催化剂、水等).缓慢搅拌,加热.待温度计上的温度显示高出200℃时,停止加热.则:
(1)写出聚对苯二甲酸乙二醇酯解聚的化学反应方程式:
(2)C中收集到的是乙二醇;C装置吸滤瓶不能(填“能”或“不能”)换页成敞口锥形瓶,原因:乙二醇有毒,不能直接排放到空气中.
(3)成品聚对苯二甲酸乙二酯是一种结晶性好,无色透明,极为坚韧的材料.有玻璃的外观,无臭、无味、无毒,易燃,燃烧时,产生蓝色边缘的黄色火焰.其燃烧反应属于D.
A.聚合反应 B.加成聚合反应
C.综合聚合反应 D.高分子化学反应
(4)工业上生产“PET”的反应式为:
分析 (1)聚对苯二甲酸乙二醇酯在催化剂加热条件下发生水解反应生成对苯二甲酸和乙二醇;
(2)根据信息,乙二醇沸点:196~198℃,而苯二甲酸300℃以上升华,所以首先气化的为乙二醇,再根据乙二醇对动物有毒性分析吸滤瓶能否换页成敞口锥形瓶;
(3)根据聚对苯二甲酸乙二酯燃烧生成二氧化碳和水分析;
(4)PET的链节中EG和TPA的物质的量比为1:1,现EG的物质的量比TPA多4‰,则高分子链的两端应都是EG的成分,即EG单体数目比TPA多1,据此计算.
解答 解:(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯在催化剂加热条件下发生水解反应生成对苯二甲酸和乙二醇,反应的方程式为:
,故答案为:
;
(2)根据信息,乙二醇沸点:196~198℃,而苯二甲酸300℃以上升华,所以首先气化的为乙二醇,所以C中收集到的是乙二醇;又乙二醇对动物有毒性,不能直接排放到空气中,所以不能换页成敞口锥形瓶;故答案为:乙二醇;不能;乙二醇有毒,不能直接排放到空气中;
(3)因为聚对苯二甲酸乙二酯燃烧生成二氧化碳和水,所以不属于A.聚合反应B.加成聚合反应C.综合聚合反应;只属于D.高分子化学反应,故选:D;
(4)PET的链节中EG和TPA的物质的量比为1:1,现EG的物质的量比TPA多4‰,则高分子链的两端应都是EG的成分,即EG单体数目比TPA多1,所以$\frac{1}{n}$=0.004,n=250,则聚合物的链节数n为250,故答案为:250.
点评 本题考查有机物的制备和分离,明确实验操作步骤及每一步操作目的是解本题关键,侧重考查学生分析、知识运用能力,熟练掌握常见基本操作规范,防止安全事故发生.
练习册系列答案
相关题目
12.当光束通过下列分散系是,可能产生丁达尔效应的是( )
| A. | NaCl 溶液 | B. | Fe(OH)3 胶体 | C. | 盐酸 | D. | 蔗糖溶液 |
10.下列叙述正确的是( )
| A. | 中和热测定实验用的小烧杯和物质的量浓度溶液配制用的容量瓶都必须干燥 | |
| B. | 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,若滴定终点时仰视读数,测得氢氧化钠浓度偏低 | |
| C. | 配制2.0 mol•L-1的硫酸,若定容时俯视,则所得溶液浓度偏高(其他操作均正确) | |
| D. | 用铜电极电解2.0 mol•L-1的硫酸,阴阳两极生成气体的体积之比为2:1 |
14.可逆反应2HI(气)?H2(气)+I2(气)达到平衡后,当改变外界条件(如某一物质浓度、体系压强、温度等)而发生下列项目的变化时,能作为平衡一定发生了移动的标志是( )
| A. | 气体的密度发生了变化 | B. | 气体的平均分子量发生了变化 | ||
| C. | 气体的颜色发生了变化 | D. | 体系的温度发生了变化 |
9.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ•mol-1.请根据如表所列数据判断,正确的是( )
| 元素 | I1 | I2 | I3 | I4 |
| X | 500 | 4600 | 6900 | 9500 |
| Y | 580 | 1820 | 2750 | 11600 |
| A. | 元素X的常见化合价是+3 | |
| B. | 元素Y是ⅢA族元素 | |
| C. | 元素X与氯元素形成化合物时,化学式可能是XCl2 | |
| D. | 若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应 |