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19.(9分)

  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。

  实验过程如下:

  (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____________________;C装置吸滤瓶__________(填“能”或“不能”)换页成敞口锥形瓶,原因:______________________________。

  (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__________。

  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:

  nHOCH2CH2OH+nHOOC——COOH→

  ,生产时,若消耗EG的物质的量比TPA多4‰,则上述聚合物的链节数n为__________。

 

 

答案与解析:

  (9分)

 

  (1)

  (2分)

  (2)乙二醇;不能;乙二醇有毒,不能直接排放到空气中。(各1分)

  (3)D(2分)

  (4)250(2分)

  解析:

  (1)

  若写成

  

  也给分。

  (2)乙二醇;不能;乙二醇有毒,不能直接排放到空气中。

  (3)D

  (4)250 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。通过计算知,1/n=0.004,n=250。