Để giải quyết câu 2, chúng ta sẽ tính toán từng bước trong quá trình điều chế PVC từ khí thiên nhiên.
1. **Tính số mol của CH₄ trong 10.000 m³ khí thiên nhiên:**
- Khí thiên nhiên chứa 80% CH₄, nên thể tích CH₄ là:
\[
V_{CH_4} = 10.000 \, m^3 \times 0,8 = 8.000 \, m^3
\]
- Ở điều kiện chuẩn, 1 mol khí chiếm 22,4 L (0,0224 m³). Số mol CH₄ là:
\[
n_{CH_4} = \frac{8.000 \, m^3}{0,0224 \, m^3/mol} \approx 357.143 \, mol
\]
2. **Tính số mol C₂H₂ từ CH₄:**
- Phản ứng: \( CH_4 \rightarrow C_2H_2 \)
- Theo tỉ lệ phản ứng, 1 mol CH₄ cho 0,5 mol C₂H₂. Vậy số mol C₂H₂ là:
\[
n_{C_2H_2} = 357.143 \, mol \times 0,5 \approx 178.571 \, mol
\]
3. **Tính số mol C₂H₃Cl từ C₂H₂:**
- Hiệu suất là 90%, nên số mol C₂H₃Cl là:
\[
n_{C_2H_3Cl} = 178.571 \, mol \times 0,9 \approx 160.714 \, mol
\]
4. **Tính số mol PVC từ C₂H₃Cl:**
- Phản ứng: \( C_2H_3Cl \rightarrow PVC \)
- Theo tỉ lệ phản ứng, 1 mol C₂H₃Cl cho 1 mol PVC. Vậy số mol PVC là:
\[
n_{PVC} = 160.714 \, mol
\]
5. **Tính khối lượng PVC:**
- Khối lượng mol của PVC (C₂H₃Cl) là:
\[
M_{PVC} = 2 \times 12 + 3 \times 1 + 35,5 = 62,5 \, g/mol
\]
- Khối lượng PVC là:
\[
m_{PVC} = n_{PVC} \times M_{PVC} = 160.714 \, mol \times 62,5 \, g/mol \approx 10.000 \, kg
\]
- Chuyển đổi sang tấn:
\[
m_{PVC} \approx 10 \, t
\]
**Kết luận câu 2:** Từ 10.000 m³ khí thiên nhiên, có thể điều chế được khoảng 10 tấn PVC.
---
**Giải câu 3:**
Để điều chế cao su Buna-S từ buta-1,3-diene, ta cần biết hiệu suất phản ứng đồng trùng hợp. Giả sử hiệu suất phản ứng là \( x \% \).
1. **Tính số mol của buta-1,3-diene:**
- Khối lượng mol của buta-1,3-diene (C₄H₆) là:
\[
M_{buta-1,3-diene} = 4 \times 12 + 6 \times 1 = 54 \, g/mol
\]
- Số mol buta-1,3-diene là:
\[
n_{buta-1,3-diene} = \frac{8.100 \, kg}{0,054 \, kg/mol} \approx 150.000 \, mol
\]
2. **Tính khối lượng cao su Buna-S:**
- Giả sử phản ứng đồng trùng hợp cho ra 1 mol cao su từ 1 mol buta-1,3-diene với hiệu suất \( x \% \), khối lượng cao su sẽ là:
\[
m_{Buna-S} = n_{buta-1,3-diene} \times M_{Buna-S} \times \frac{x}{100}
\]
- Khối lượng mol của cao su Buna-S (giả sử là 100 g/mol) sẽ là:
\[
m_{Buna-S} = 150.000 \, mol \times 100 \, g/mol \times \frac{x}{100} = 150.000 \, kg \times \frac{x}{100}
\]
**Kết luận câu 3:** Để có kết quả chính xác, cần biết hiệu suất phản ứng đồng trùng hợp. Nếu hiệu suất là 100%, sẽ có 150 tấn cao su Buna-S.