Question

石油化工是江苏省的支柱产业之一。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+Cl₂→CH₂Cl—CH₂Cl……………①

CH₂Cl—CH₂Cl→CH₂=CHCl+HCl…………②

请回答以下问题：

(1)已知反应①中二氯乙烷的产率(×100%)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，同时得到副产物氯化氢__________t。(计算结果保留1位小数)

(2)为充分利用副产物氯化氢，该工厂后来将下列反应运用于生产：

2CH₂=CH₂+4HCl+O₂→2CH₂Cl—CH₂Cl+2H₂O………③

由反应①③获得二氯乙烷，再将二氯乙烷通过反应②得到氯乙烯和副产物氯化氢，副产物氯化氢供反应③使用，形成了新的工艺。

由于副反应的存在，生产中投入的乙烯全部被消耗时，反应①③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，又没有副产物氯化氢剩余(假设在发生的副反应中既不生成氯化氢，也不消耗氯化氢)。

Answer 1

(1)5.8　3.4　

(2)反应①③中乙烯的投料比应为

解析：(1)根据题意，列出计算式：

可制得氯乙烯的质量：×98%×95%×62.5=5.8 t

得到副产物氯化氢的质量：×98%×95%×36.5=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：

反应①③中乙烯的投料比应为。