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 →CH2CI-

热心会员2024-06-11  3

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+Cl→CH2CI-CH2C1…………………①

 CH2CI-CH2C1→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(产率=×100%)为98%,反应②中氯乙烯和氯化氢的产率均为95%,则2.8t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+02→2 CH2CI-CH2C1+2H20………-③

由反应①、③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①、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①、③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)。


答案解析:

(1)5.8;    3.4

(2)设投入反应①、③的乙烯物质的量分别为xy,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①、③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①、③中乙烯的投料比应为

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