Question

聚氯乙烯是用途十分廣泛的石油化工產(chǎn)品，某化工廠曾利用下列工藝生產(chǎn)聚氯乙烯的單體氯乙烯：

CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂Cl—CH₂Cl       ①

CH₂Cl—CH₂Cl→CH₂=CHCl + HCl          ②

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）已知反應(yīng)①中二氯乙烷的產(chǎn)率(產(chǎn)率=×100%)為98%，反應(yīng)②中氯乙烯和氯化氫的產(chǎn)率均為95%，則2.8 t乙烯可制得氯乙烯_________________t，同時(shí)得到副產(chǎn)物氯化氫_________________t。(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))

（2）為充分利用副產(chǎn)物氯化氫，該工廠后來(lái)將下列反應(yīng)運(yùn)用于生產(chǎn)：

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

由反應(yīng)①③獲得二氯乙烷，再將二氯乙烷通過(guò)反應(yīng)②得到氯乙烯和副產(chǎn)物氯化氫，副產(chǎn)物氯化氫供反應(yīng)③使用，形成了新的工藝。

由于副反應(yīng)的存在，生產(chǎn)中投入的乙烯全部被消耗時(shí)，反應(yīng)①③中二氯乙烷的產(chǎn)率依次為a%、c%；二氯乙烷全部被消耗時(shí)，反應(yīng)②中氯化氫的產(chǎn)率為b%。試計(jì)算：反應(yīng)①③中乙烯的投料比為多少時(shí)，新工藝既不需要購(gòu)進(jìn)氯化氫為原料，又沒(méi)有副產(chǎn)物氯化氫剩余（假設(shè)在發(fā)生的副反應(yīng)中既不生成氯化氫，也不消耗氯化氫）。

Answer 1

(1)5.8　3.4　

(2)

解析：(1)根據(jù)題意，列出計(jì)算式：

可制得氯乙烯的質(zhì)量：×98%×95%×62.5=5.8 t

得到副產(chǎn)物氯化氫的質(zhì)量：×98%×95%×36.5=3.4 t

(2)設(shè)投入反應(yīng)①③的乙烯物質(zhì)的量分別為x、y，則：

由反應(yīng)①生成的二氯乙烷為x·a%，

由反應(yīng)③生成的二氯乙烷為y·c%，

則由反應(yīng)①③共制得二氯乙烷的物質(zhì)的量為(x·a%+y·c%)，通過(guò)反應(yīng)②可獲得HCl的物質(zhì)的量為(x·a%+y·c%)·b%。

據(jù)題意，反應(yīng)③消耗的HCl為2·y·c%，則：

2·y·c％=(x·a%+y·c%)·b%

解得：

反應(yīng)①③中乙烯的投料比應(yīng)為。