Question

对一道化学题解析的疑问

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：
(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)。

答案
(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……

我的疑问是这一句话：反应③消耗的HCl为2·y·c%，为什么要×c%，一、氯化氢是反应物，二、c%是二氯乙烷的产率。百思不得其解啊，可是我查了许多资料答案都是这样的，到底是为什么？

Answer 1

产率是c%，得到了二氯乙烷才消耗HCl。或者说：消耗HCl就得到二氯乙烷，其它过程不消耗HCl。

追问

我的意思是，反应物要按照理论值算，而产物才要×产率，不是吗？

追答

这里转化率与产率是一致的。

追问

照这么说，③中的乙烯其实反应了y·c%是吗？

追答

不是的，还可能发生了其它反应，其中yc%得到二氯乙烷。

Answer 2

盐酸的转化率是二氯乙烷的产率两倍，由比例系数可知
实际参加反应的反应物还是要根据产物的量来计算

Answer 3

氢氧化钠是溶液，氢氧化钠的浓度不知道，无法求其物质的量。所以不行。HCL的溶液质量与浓度已知可以求HCL的物质量，所以可以。