多步反应中的“多率”问题突破策略

卢国锋

新课程中最接地气的试题是有关化学工业生产流程问题，它常常涉及连续多步反应，将“节约能源、减少环境污染”等“绿色化学”思想，与生产过程中原料的纯度、利用率、损失率，原料的分配比率有机融合，考查学生用中学所学化学知识，解决生产生活中的“实际问题”的能力.本文梳理概念，点拨方法，总结题型突破多步反应中的“多率”难点.

一、解读“三率一度”概念

1.纯度%=纯物质质量不纯物质量×100%

隐含关系： 纯度+杂质的质量分数=1

2.原料利用率（%）=原料理论用量原料实际加入量×100%

原料损耗率（%）=原料损耗量原料实际用量×100%

产品产率（%）=产品实际产量产品理论产量×100%

①利用率或转化率对原料或中间生成物而言，产率是对产品而言.

②原料利用率+原料损耗率=1

③对于每一步反应，转化率=产率=利用率

④百分率都是部分量与总量之比，其值总是小于1

二、归纳解题技巧

1.多步反应关系式的确定技巧

①守恒法：特定元素在整体生产中原子守恒.

黄铁矿（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

尽管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部转化成HNO3）.

②关系式法：正确写出各步反应的化学方程式；根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中间物、最终生成物之间的量的关系；确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系；根据所找关系及已知条件进行计算.

例1对少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定.其步骤如下：在中性或酸性介质中先用Br2将试样中的I-定量地氧化成碘酸盐，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率为100%）.分去水层后，用肼（即联氨H2N-NH2）的水溶液将I2反萃取至水层中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用过量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入过量的KI，酸化，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定（反应式为I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.

新课程中最接地气的试题是有关化学工业生产流程问题，它常常涉及连续多步反应，将“节约能源、减少环境污染”等“绿色化学”思想，与生产过程中原料的纯度、利用率、损失率，原料的分配比率有机融合，考查学生用中学所学化学知识，解决生产生活中的“实际问题”的能力.本文梳理概念，点拨方法，总结题型突破多步反应中的“多率”难点.

一、解读“三率一度”概念

1.纯度%=纯物质质量不纯物质量×100%

隐含关系： 纯度+杂质的质量分数=1

2.原料利用率（%）=原料理论用量原料实际加入量×100%

原料损耗率（%）=原料损耗量原料实际用量×100%

产品产率（%）=产品实际产量产品理论产量×100%

①利用率或转化率对原料或中间生成物而言，产率是对产品而言.

②原料利用率+原料损耗率=1

③对于每一步反应，转化率=产率=利用率

④百分率都是部分量与总量之比，其值总是小于1

二、归纳解题技巧

1.多步反应关系式的确定技巧

①守恒法：特定元素在整体生产中原子守恒.

黄铁矿（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

尽管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部转化成HNO3）.

②关系式法：正确写出各步反应的化学方程式；根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中间物、最终生成物之间的量的关系；确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系；根据所找关系及已知条件进行计算.

例1对少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定.其步骤如下：在中性或酸性介质中先用Br2将试样中的I-定量地氧化成碘酸盐，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率为100%）.分去水层后，用肼（即联氨H2N-NH2）的水溶液将I2反萃取至水层中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用过量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入过量的KI，酸化，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定（反应式为I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.

新课程中最接地气的试题是有关化学工业生产流程问题，它常常涉及连续多步反应，将“节约能源、减少环境污染”等“绿色化学”思想，与生产过程中原料的纯度、利用率、损失率，原料的分配比率有机融合，考查学生用中学所学化学知识，解决生产生活中的“实际问题”的能力.本文梳理概念，点拨方法，总结题型突破多步反应中的“多率”难点.

一、解读“三率一度”概念

1.纯度%=纯物质质量不纯物质量×100%

隐含关系： 纯度+杂质的质量分数=1

2.原料利用率（%）=原料理论用量原料实际加入量×100%

原料损耗率（%）=原料损耗量原料实际用量×100%

产品产率（%）=产品实际产量产品理论产量×100%

①利用率或转化率对原料或中间生成物而言，产率是对产品而言.

②原料利用率+原料损耗率=1

③对于每一步反应，转化率=产率=利用率

④百分率都是部分量与总量之比，其值总是小于1

二、归纳解题技巧

1.多步反应关系式的确定技巧

①守恒法：特定元素在整体生产中原子守恒.

黄铁矿（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

尽管3NO2+H2O2HNO3+NO，但反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3（NH3全部转化成HNO3）.

②关系式法：正确写出各步反应的化学方程式；根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中间物、最终生成物之间的量的关系；确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系；根据所找关系及已知条件进行计算.

例1对少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定.其步骤如下：在中性或酸性介质中先用Br2将试样中的I-定量地氧化成碘酸盐，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率为100%）.分去水层后，用肼（即联氨H2N-NH2）的水溶液将I2反萃取至水层中（H2NNH2+2I24I-+N2+4H+），再用过量的Br2氧化，除去剩余的Br2后加入过量的KI，酸化，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定（反应式为I2+2S2O2-3S4O2-6+2I-），求得I-的含量.