Question

石油化工是江蘇省的主要支柱產業之一。聚氯乙烯是用途十分廣泛的石油化工產品，某化工廠曾利用下列工藝生產聚氯乙烯的單體氯乙烯：

CH₂=CH₂+Cl₂CH₂Cl—CH₂Cl                                             ①

CH₂Cl—CH₂ClCH₂=CHCl+HCl                                           ②

請完成下列問題：

（1）已知反應①中二氯乙烷的產率為98%，反應②中氯乙烯和氯化氫的產率均為95%，則2.8 t乙烯可制得氯乙烯___________t，同時制得氯化氫_________t（計算結果保留1位小數）。

（2）充分利用副產品氯化氫，該工廠后來將下列反應運用于生產：

2CH₂=CH₂+4HCl+O₂2CH₂Cl—CH₂Cl+2H₂O③

由反應①和③獲得二氯乙烷，再將二氯乙烷通過②反應得到氯乙烯和氯化氫，副產物氯化氫供反應③使用，形成了新工藝。

由于副反應的存在，生產中投入的乙烯全部被消耗時，反應①和③中二氯乙烷的產率依次為a%、c%；二氯乙烷全部被消耗時，反應②中氯化氫的產率為b%。試計算：反應①③中乙烯的投料比為多少時，新工藝既不需要購進,氯化氫為原料也沒有副產物。

Answer 1

解析：（1）由反應方程式得關系式：

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）設投入反應①③的乙烯物質的量分別為x、y，則由反應①生成的二氯乙烷為x·a%，由反應③生成的二氯乙烷為y·c%。則由反應①③共制得二氯乙烷的物質的量為（x·a%+y·c%），通過反應②可獲得HCl的物質的量為（x·a%+y·c%）·b%。

據題意，反應③消耗的HCl為2·y·c%，則

2·y·c%=（x·a%+y·c%）b%。

解得:。

答案：（1）5.8  3.4

(2)（200c-bc)/ab