多步反應(yīng)中的“多率”問題突破策略

盧國鋒

新課程中最接地氣的試題是有關(guān)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)流程問題，它常常涉及連續(xù)多步反應(yīng)，將“節(jié)約能源、減少環(huán)境污染”等“綠色化學(xué)”思想，與生產(chǎn)過程中原料的純度、利用率、損失率，原料的分配比率有機融合，考查學(xué)生用中學(xué)所學(xué)化學(xué)知識，解決生產(chǎn)生活中的“實際問題”的能力.本文梳理概念，點撥方法，總結(jié)題型突破多步反應(yīng)中的“多率”難點.

一、解讀“三率一度”概念

1.純度%=純物質(zhì)質(zhì)量不純物質(zhì)量×100%

隱含關(guān)系： 純度+雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=1

2.原料利用率（%）=原料理論用量原料實際加入量×100%

原料損耗率（%）=原料損耗量原料實際用量×100%

產(chǎn)品產(chǎn)率（%）=產(chǎn)品實際產(chǎn)量產(chǎn)品理論產(chǎn)量×100%

①利用率或轉(zhuǎn)化率對原料或中間生成物而言，產(chǎn)率是對產(chǎn)品而言.

②原料利用率+原料損耗率=1

③對于每一步反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率=產(chǎn)率=利用率

④百分率都是部分量與總量之比，其值總是小于1

二、歸納解題技巧

1.多步反應(yīng)關(guān)系式的確定技巧

①守恒法：特定元素在整體生產(chǎn)中原子守恒.

黃鐵礦（FeS2）制硫酸是硫原子守恒：

FeS2～2H2SO4

氨氧化制硝酸是氮原子守恒：NH3～HNO3

盡管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反應(yīng)中NO是被循環(huán)利用的，即NO又被氧化成NO2，再與水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的關(guān)系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部轉(zhuǎn)化成HNO3）.

②關(guān)系式法：正確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)化學(xué)方程式找出可以作為中介的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中間物、最終生成物之間的量的關(guān)系；確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間的量的關(guān)系；根據(jù)所找關(guān)系及已知條件進行計算.

例1對少量的碘化物可利用“化學(xué)放大”反應(yīng)進行測定.其步驟如下：在中性或酸性介質(zhì)中先用Br2將試樣中的I-定量地氧化成碘酸鹽，然后加入過量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率為100%）.分去水層后，用肼（即聯(lián)氨H2N-NH2）的水溶液將I2反萃取至水層中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用過量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入過量的KI，酸化，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（反應(yīng)式為I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.

新課程中最接地氣的試題是有關(guān)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)流程問題，它常常涉及連續(xù)多步反應(yīng)，將“節(jié)約能源、減少環(huán)境污染”等“綠色化學(xué)”思想，與生產(chǎn)過程中原料的純度、利用率、損失率，原料的分配比率有機融合，考查學(xué)生用中學(xué)所學(xué)化學(xué)知識，解決生產(chǎn)生活中的“實際問題”的能力.本文梳理概念，點撥方法，總結(jié)題型突破多步反應(yīng)中的“多率”難點.

一、解讀“三率一度”概念

1.純度%=純物質(zhì)質(zhì)量不純物質(zhì)量×100%

隱含關(guān)系： 純度+雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=1

2.原料利用率（%）=原料理論用量原料實際加入量×100%

原料損耗率（%）=原料損耗量原料實際用量×100%

產(chǎn)品產(chǎn)率（%）=產(chǎn)品實際產(chǎn)量產(chǎn)品理論產(chǎn)量×100%

①利用率或轉(zhuǎn)化率對原料或中間生成物而言，產(chǎn)率是對產(chǎn)品而言.

②原料利用率+原料損耗率=1

③對于每一步反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率=產(chǎn)率=利用率

④百分率都是部分量與總量之比，其值總是小于1

二、歸納解題技巧

1.多步反應(yīng)關(guān)系式的確定技巧

①守恒法：特定元素在整體生產(chǎn)中原子守恒.

黃鐵礦（FeS2）制硫酸是硫原子守恒：

FeS2～2H2SO4

氨氧化制硝酸是氮原子守恒：NH3～HNO3

盡管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反應(yīng)中NO是被循環(huán)利用的，即NO又被氧化成NO2，再與水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的關(guān)系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部轉(zhuǎn)化成HNO3）.

②關(guān)系式法：正確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)化學(xué)方程式找出可以作為中介的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中間物、最終生成物之間的量的關(guān)系；確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間的量的關(guān)系；根據(jù)所找關(guān)系及已知條件進行計算.

例1對少量的碘化物可利用“化學(xué)放大”反應(yīng)進行測定.其步驟如下：在中性或酸性介質(zhì)中先用Br2將試樣中的I-定量地氧化成碘酸鹽，然后加入過量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率為100%）.分去水層后，用肼（即聯(lián)氨H2N-NH2）的水溶液將I2反萃取至水層中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用過量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入過量的KI，酸化，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（反應(yīng)式為I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.

新課程中最接地氣的試題是有關(guān)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)流程問題，它常常涉及連續(xù)多步反應(yīng)，將“節(jié)約能源、減少環(huán)境污染”等“綠色化學(xué)”思想，與生產(chǎn)過程中原料的純度、利用率、損失率，原料的分配比率有機融合，考查學(xué)生用中學(xué)所學(xué)化學(xué)知識，解決生產(chǎn)生活中的“實際問題”的能力.本文梳理概念，點撥方法，總結(jié)題型突破多步反應(yīng)中的“多率”難點.

一、解讀“三率一度”概念

1.純度%=純物質(zhì)質(zhì)量不純物質(zhì)量×100%

隱含關(guān)系： 純度+雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=1

2.原料利用率（%）=原料理論用量原料實際加入量×100%

原料損耗率（%）=原料損耗量原料實際用量×100%

產(chǎn)品產(chǎn)率（%）=產(chǎn)品實際產(chǎn)量產(chǎn)品理論產(chǎn)量×100%

①利用率或轉(zhuǎn)化率對原料或中間生成物而言，產(chǎn)率是對產(chǎn)品而言.

②原料利用率+原料損耗率=1

③對于每一步反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率=產(chǎn)率=利用率

④百分率都是部分量與總量之比，其值總是小于1

二、歸納解題技巧

1.多步反應(yīng)關(guān)系式的確定技巧

①守恒法：特定元素在整體生產(chǎn)中原子守恒.

黃鐵礦（FeS2）制硫酸是硫原子守恒：

FeS2～2H2SO4

氨氧化制硝酸是氮原子守恒：NH3～HNO3

盡管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反應(yīng)中NO是被循環(huán)利用的，即NO又被氧化成NO2，再與水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的關(guān)系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部轉(zhuǎn)化成HNO3）.

②關(guān)系式法：正確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)化學(xué)方程式找出可以作為中介的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中間物、最終生成物之間的量的關(guān)系；確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間的量的關(guān)系；根據(jù)所找關(guān)系及已知條件進行計算.

例1對少量的碘化物可利用“化學(xué)放大”反應(yīng)進行測定.其步驟如下：在中性或酸性介質(zhì)中先用Br2將試樣中的I-定量地氧化成碘酸鹽，然后加入過量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率為100%）.分去水層后，用肼（即聯(lián)氨H2N-NH2）的水溶液將I2反萃取至水層中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用過量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入過量的KI，酸化，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（反應(yīng)式為I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.