Da nhân tạo (PVC) được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ: CH4->C2H2->C2H3Cl->PVC. Nếu hiệu suất của toàn bộ quá trình điều chế là 20%, muốn điều chế được 1 tấn PVC thì thể tích khí thiên nhiên( ch...

Để giải bài toán này, ta cần tính thể tích khí thiên nhiên cần dùng để điều chế 1 tấn PVC. Bước 1: Tính số mol PVC cần điều chế. - 1 tấn PVC = 1000 kg PVC - Khối lượng mol của PVC (MM) = 62.5 g/mol (tham khảo từ bảng tuần hoàn) - Số mol PVC cần điều chế = khối lượng PVC / MM = 1000000 g / 62.5 g/mol = 16000 mol Bước 2: Tính số mol C2H3Cl cần điều chế. - Theo sơ đồ phản ứng, ta biết rằng mỗi mol PVC cần 1 mol C2H3Cl. - Số mol C2H3Cl cần điều chế = số mol PVC cần điều chế = 16000 mol Bước 3: Tính số mol C2H2 cần điều chế. - Theo sơ đồ phản ứng, ta biết rằng mỗi mol C2H3Cl cần 1 mol C2H2. - Số mol C2H2 cần điều chế = số mol C2H3Cl cần điều chế = 16000 mol Bước 4: Tính số mol CH4 cần dùng. - Theo sơ đồ phản ứng, ta biết rằng mỗi mol C2H2 cần 2 mol CH4. - Số mol CH4 cần dùng = số mol C2H2 cần điều chế x 2 = 16000 mol x 2 = 32000 mol Bước 5: Tính thể tích khí thiên nhiên cần dùng. - Theo sơ đồ phản ứng, ta biết rằng mỗi mol CH4 có thể tạo ra 1 mol PVC. - Vì hiệu suất quá trình điều chế là 20%, nên số mol CH4 thực tế cần dùng = số mol CH4 cần dùng / hiệu suất = 32000 mol / 0.2 = 160000 mol - Thể tích khí thiên nhiên cần dùng = số mol khí thiên nhiên cần dùng x thể tích molar của khí thiên nhiên ở điều kiện tiêu chuẩn. - Thể tích molar của khí thiên nhiên ở điều kiện tiêu chuẩn (Vm) = 22.4 L/mol - Thể tích khí thiên nhiên cần dùng = 160000 mol x 22.4 L/mol = 3,584,000 L Vậy, để điều chế được 1 tấn PVC, cần dùng khoảng 3,584,000 L khí thiên nhiên (chứa 80% metan) ở điều kiện tiêu chuẩn.