Question

石油化工是江苏省的主要支柱产业之一。聚氯乙烯是用途十分广泛的石油化工产品，某化工厂曾利用下列工艺生产聚氯乙烯的单体氯乙烯：

CH₂=CH₂+Cl₂CH₂Cl—CH₂Cl                                             ①

CH₂Cl—CH₂ClCH₂=CHCl+HCl                                           ②

请完成下列问题：

（1）已知反应①中二氯乙烷的产率为98%，反应②中氯乙烯和氯化氢的产率均为95%，则2.8 t乙烯可制得氯乙烯___________t，同时制得氯化氢_________t（计算结果保留1位小数）。

（2）充分利用副产品氯化氢，该工厂后来将下列反应运用于生产：

2CH₂=CH₂+4HCl+O₂2CH₂Cl—CH₂Cl+2H₂O③

由反应①和③获得二氯乙烷，再将二氯乙烷通过②反应得到氯乙烯和氯化氢，副产物氯化氢供反应③使用，形成了新工艺。

由于副反应的存在，生产中投入的乙烯全部被消耗时，反应①和③中二氯乙烷的产率依次为a%、c%；二氯乙烷全部被消耗时，反应②中氯化氢的产率为b%。试计算：反应①③中乙烯的投料比为多少时，新工艺既不需要购进,氯化氢为原料也没有副产物。

Answer 1

解析：（1）由反应方程式得关系式：

CH₂=CH₂    —    CH₂=CHCl

     28 t                   62.5 t

2.8 t×98%×95%    m(CH₂==CHCl)

m(CH₂=CHCl)=5.8 t

      CH₂=CH₂    —    HCl

           28 t              36.5 t

2.8 t×98%×95%    m(HCl)

m(HCl)=3.4 t

（2）设投入反应①③的乙烯物质的量分别为x、y，则由反应①生成的二氯乙烷为x·a%，由反应③生成的二氯乙烷为y·c%。则由反应①③共制得二氯乙烷的物质的量为（x·a%+y·c%），通过反应②可获得HCl的物质的量为（x·a%+y·c%）·b%。

据题意，反应③消耗的HCl为2·y·c%，则

2·y·c%=（x·a%+y·c%）b%。

解得:。

答案：（1）5.8  3.4

(2)（200c-bc)/ab