必修一·全能复习
北京重点高中 · 提分系统
📚 知识图谱总览 🧪 第一章：物质与变化 🌊 第二章：钠与氯 🔩 第三章：铁与铝 ⚛️ 第四章：结构周期律
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北京卷 · 命题趋势分析
- 重实验探究： 不仅考查“是什么”，更考查“为什么”和“怎么做”。例如：Fe(OH)₂制备的改进装置、Cl₂尾气处理的防倒吸设计。
- 重微观表征： 离子反应和氧化还原是底层逻辑。特别是复杂氧化还原（如含N、S元素的连续氧化）和限制条件下的离子共存。
- 重定量思维： 物质的量贯穿始终。滴定曲线分析（虽然是选修重点，但高一会考查AlCl₃+NaOH的图像）、混合物计算（守恒法）。
第一章：物质及其变化
化学语法与逻辑
解题方法论：氧化还原与离子反应
🛠️ 氧化还原配平模型（三步走）：
1. 标价态： 找出变价元素。
2. 定得失： 计算升降总数，求最小公倍数，确定氧化剂/还原剂系数。
3. 平电荷/原子： 利用 H⁺/OH⁻/H₂O 配平电荷，最后查原子守恒。
🛠️ 离子共存“隐形杀手”清单：
• “透明” ≠ 无色。
• “酸性”：隐含H⁺。谨防 NO₃⁻(H⁺) 氧化 Fe²⁺/I⁻/SO₃²⁻。
• “碱性”：隐含OH⁻。NH₄⁺+OH⁻=NH₃·H₂O；HCO₃⁻+OH⁻=CO₃²⁻+H₂O。
典型题实战 (深度解析)
Q1: [离子方程式·定量] 向 FeBr₂ 溶液中通入等物质的量的 Cl₂，离子方程式？
难点
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【解题模型】竞争氧化模型 还原性强弱：Fe²⁺ > Br⁻。Cl₂ 通入后，先氧化 Fe²⁺，有剩余再氧化 Br⁻。
【解析】 假设 FeBr₂ 为 1 mol，则含 1 mol Fe²⁺ 和 2 mol Br⁻。
通入 1 mol Cl₂ (得 2 mol 电子)。
1. 1 mol Fe²⁺ 完全氧化成 Fe³⁺，消耗 0.5 mol Cl₂ (失 1 mol 电子)。
2. 剩余 0.5 mol Cl₂ 继续氧化 Br⁻。0.5 mol Cl₂ 能氧化 1 mol Br⁻。
3. 综合： 1个Fe²⁺ 和 1个Br⁻ 被氧化。
方程式： 2Fe²⁺ + 2Br⁻ + 2Cl₂ = 2Fe³⁺ + Br₂ + 4Cl⁻。
【变式训练】 若 Cl₂ 足量？则 Fe²⁺ 和 Br⁻ 全部被氧化：2Fe²⁺ + 4Br⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Br₂ + 6Cl⁻。
Q2: [少量/过量] 向NaHCO₃溶液中加入过量Ca(OH)₂溶液，离子方程式？
北京高频
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【解题模型】少定多变法 1. 定少量： 设少量的 NaHCO₃ 为 1 mol (即 1个HCO₃⁻)。
2. 配反应： 1个HCO₃⁻ 需要 1个OH⁻ 中和生成 1个CO₃²⁻ 和 1个H₂O。
3. 找离子： 生成的 1个CO₃²⁻ 遇到足量 Ca²⁺ (来自过量Ca(OH)₂) 生成 CaCO₃↓。
【答案】 HCO₃⁻ + Ca²⁺ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O
【易错警示】 若 Ca(OH)₂ 少量？则 Ca²⁺ 是限制因素，需定 Ca²⁺ 为 1，配 2个OH⁻，消耗 2个HCO₃⁻。
2HCO₃⁻ + Ca²⁺ + 2OH⁻ = CaCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2H₂O。
Q3: [归中反应] KClO₃ + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl₂↑ + 3H₂O，被氧化的HCl与总HCl之比？
基础
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【解析】 1. 标价态： KClO₃(Cl:+5) → Cl₂(0)；HCl(Cl:-1) → Cl₂(0)。
2. 电子守恒： 1个(+5)降到0，得5e⁻；需要 5个(-1)升到0，失5e⁻。
3. 角色分析： 反应式中 6HCl，其中 5个 作还原剂（被氧化），1个 没变价生成 KCl（表现酸性）。
【答案】 5 : 6
Q4: [离子共存·陷阱] 在透明的强酸性溶液中，下列各组离子能大量共存的是？
A. Na⁺, K⁺, MnO₄⁻, SO₄²⁻ B. Fe²⁺, NO₃⁻, Na⁺, Cl⁻
易错
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【解析】 A项： MnO₄⁻ 是紫色的，但题目只说“透明”没说“无色”。强酸性下 MnO₄⁻ 具有强氧化性，但 Na⁺/K⁺/SO₄²⁻ 无还原性，不反应。✅ 可以共存。
B项： 死穴组合！ 酸性环境(H⁺) + NO₃⁻ = 强氧化性硝酸。它会立刻氧化 Fe²⁺ (3Fe²⁺ + NO₃⁻ + 4H⁺ = 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O)。❌ 不共存。
【答案】 A
Q5: [氧化还原·强弱] 已知 ① 2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂，② 2Fe²⁺ + Br₂ = 2Fe³⁺ + 2Br⁻。则氧化性强弱？
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【解题模型】 强制弱原则：氧化剂 > 氧化产物。
【解析】 ①中氧化剂 Fe³⁺ > I₂。
②中氧化剂 Br₂ > Fe³⁺。
串联：Br₂ > Fe³⁺ > I₂。
【思维拓展】 如果往含 I⁻ 和 Fe²⁺ 的溶液中通入 Cl₂，先氧化谁？
还原性 I⁻ > Fe²⁺。故先氧化 I⁻，再氧化 Fe²⁺。
第二章：海水中的重要元素
Na & Cl + 物质的量
核心实验与计算模型
🧪 Cl₂ 实验室制备完整逻辑：
发生装置(固液加热 MnO₂+HCl) → 除杂(饱和食盐水除HCl) → 干燥(浓硫酸) → 收集(向上排气) → 尾气处理(NaOH吸收)。
🧮 物质的量计算陷阱：
• 标况： 水、酒精、SO₃、HF、CCl₄ 不是气体，不能用 22.4 L/mol。
• 浓度： 稀释前后 n(溶质) 守恒：c₁V₁ = c₂V₂。
典型题实战 (深度解析)
Q1: [NA·陷阱] 1 mol Na₂O₂ 与足量 H₂O 反应，转移电子数是？
易错
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【解析】 反应方程式：2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑。
Na₂O₂ 中 O 是 -1 价。
生成物中：NaOH 的 O 是 -2 价 (得电子)，O₂ 的 O 是 0 价 (失电子)。
Na₂O₂ 既是氧化剂又是还原剂（歧化反应）。
每生成 1 分子 O₂，消耗 2 分子 Na₂O₂，转移 2e⁻。
换算： 1 mol Na₂O₂ 参与反应，生成 0.5 mol O₂，故转移 1 mol 电子。
【易错点】 很多同学误以为是 2e⁻，一定要看清基准是“1 mol Na₂O₂”。
Q2: [实验探究] 将 Na 投入 CuSO₄ 溶液中，为何没有红色固体生成？
查看解析
【解析】 钠的化学性质极为活泼。在盐溶液中，它优先与溶剂水反应。
1. 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ (现象：浮、熔、游、响)。
2. 2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ (蓝色沉淀) + Na₂SO₄。
结论： 钠不能从水溶液中置换出金属（除非是熔融盐置换）。
Q3: [差量法计算] 将 ag Na₂O₂ 投入 bg 水中，所得溶液质量分数？
技巧
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【解题模型】有效投入量 反应 2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑。
溶液增加的质量 = 投入的 Na₂O₂ - 跑掉的 O₂。
思维技巧： 从原子守恒看，2Na₂O₂ - O₂ = 2Na₂O。相当于向水中投入了 Na₂O。
m(溶质) = n(Na₂O₂) × 2 × 40 (变成NaOH的质量)。
m(溶液) = a + b - m(O₂)。
Q4: [氯水成分] 向新制氯水中加入：①紫色石蕊 ②AgNO₃ ③Na₂CO₃，现象？
必考
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【解析】 新制氯水“三分子四离子” (H⁺, Cl⁻, HClO...)。
① 石蕊： 先变红 (H⁺酸性)，后褪色 (HClO强氧化性)。
② AgNO₃： 白色沉淀 (Cl⁻ + Ag⁺ = AgCl↓)。
③ Na₂CO₃： 产生气泡 (2H⁺ + CO₃²⁻ = CO₂↑ + H₂O)。
Q5: [溶液配制] 配制 480mL 1mol/L NaCl溶液，需称量多少？定容仰视会有什么误差？
易错
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【解析】 1. 规格选择： 没有480mL容量瓶，必须选 500mL。
2. 计算： m = c·V·M = 1 × 0.5 × 58.5 = 29.25g。托盘天平读数需保留1位小数，故称 29.3g。
3. 误差： 定容“仰视”刻度线 → 液面高于刻度线 → 水加多了 → 浓度 偏低。
第三章：铁 金属材料
变价金属 & 两性金属
解题方法论：金属化学
📈 铝三角图像题秒杀口诀：
Al³⁺ 滴加 NaOH：先沉淀后溶解，比例 3:1。
AlO₂⁻ 滴加 HCl：先沉淀后溶解，比例 1:3。
⚖️ 守恒法应用：
计算 Fe/Cu 混合物与 HNO₃ 反应，或 Al 与酸碱反应时，紧抓 得失电子守恒 和 电荷守恒，避免写繁琐的方程式。
典型题实战 (深度解析)
Q1: [离子检验·逻辑] 证明溶液中不含 Fe³⁺ 但含有 Fe²⁺ 的最佳顺序？
逻辑
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【解析】 第一步： 取样，滴加 KSCN 溶液。现象：无明显变化（证明无 Fe³⁺）。
第二步： 向同一试管中滴加氯水（或 H₂O₂）。现象：溶液变红（证明原溶液含 Fe²⁺ 被氧化成了 Fe³⁺）。
易错点： 若先加氯水，Fe²⁺ 也会变红，无法排除原溶液是否已有 Fe³⁺。
Q2: [氧化还原·守恒] 足量铜粉与 FeCl₃ 溶液反应，反应后溶液质量增加吗？
查看解析
【解析】 方程式：2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺。
铜溶解进入溶液，没有气体或沉淀生成，所以溶液质量 增加。
应用： 这是制作印刷电路板的原理（腐蚀铜箔）。
Q3: [实验探究] Fe(OH)₂ 制备为何要“液封”和“长滴管”？
探究
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【解析】 Fe(OH)₂ 极易被空气氧化：4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃ (红褐色)。
措施目的：
1. 煮沸 NaOH：赶走溶解氧。
2. 长滴管插入液面下：避免反应物经过空气层。
3. 液封（苯/油）：物理隔绝空气。
现象： 白色沉淀 → 灰绿色 → 红褐色。
Q4: [定量图像] 向 AlCl₃ 溶液中逐滴加入 NaOH 至过量，沉淀如何变化？
图像
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【解析】 阶段一（沉淀）：Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓。消耗 3份 NaOH。
阶段二（溶解）：Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O。消耗 1份 NaOH。
结论： 沉淀量先升后降到0。横坐标消耗 NaOH 体积比为 3:1。
Q5: [除杂] ① MgO(Al₂O₃) ② FeCl₂(FeCl₃) 如何除杂？
查看解析
【解析】 ① MgO(Al₂O₃)： 加足量 NaOH 溶液，过滤。原理：Al₂O₃ 是两性氧化物溶于碱，MgO 是碱性氧化物不溶。
② FeCl₂(FeCl₃)： 加足量铁粉，过滤。原理：2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺。
易错： 不能加氯水（会引入杂质且氧化Fe²⁺）。
第四章：结构与周期律
微观与宏观的统一
思维模型：推断与比较
趋势
半径减小 / 非金属性增强 →
半径增大 / 金属性增强 ↓
F
Cs
🔍 常用推断“眼”：
• 地壳含量前四：O, Si, Al, Fe。
• 10e⁻ 微粒：CH₄, NH₃, H₂O, HF, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, O²⁻。
• 既含离子键又含共价键：NH₄Cl, NaOH, Na₂O₂。
典型题实战 (深度解析)
Q1: [元素推断] X地壳最多，Y金属性最强短周期，Z半导体。半径大小？
必考
查看解析
【解析】 X=O (地壳之首)；Y=Na (短周期金属王)；Z=Si (半导体)。
W 原子序数最大，可能是 S/Cl。
比较半径：
1. 层数：Na, Si, S/Cl 都是3层，O是2层。O 最小。
2. 同周期：Na > Si > S/Cl (核电荷数越大半径越小)。
结论： Na > Si > W > O。
Q2: [键型辨析] 含共价键的离子化合物有哪些？MgCl₂, H₂O₂, NH₄Cl, CO₂, Na₂O₂
查看解析
【解析】 • MgCl₂：只有离子键。
• H₂O₂, CO₂：共价化合物，只有共价键。
• NH₄Cl： NH₄⁺ 与 Cl⁻ 是离子键，NH₄⁺ 内部是共价键。
• Na₂O₂： Na⁺ 与 O₂²⁻ 是离子键，O-O 是非极性共价键。
答案： NH₄Cl, Na₂O₂。
Q3: [微粒半径] 比较 O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺ 的半径大小？
基础
查看解析
【解析】 这四种微粒都是“2,8”排布的 10电子微粒。
口诀： 核大径小。
核电荷数：Mg(12) > Na(11) > F(9) > O(8)。
答案： O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺。
Q4: [周期律应用] 能证明非金属性 Cl > S 的事实？
查看解析
【解析】 A. 氢化物稳定性 HCl > H₂S。✅ (越稳非金越强)
B. 最高价含氧酸酸性 HClO₄ > H₂SO₄。✅ (酸性越强非金越强)
C. 简单氢化物的酸性 HCl > H₂S。❌ (酸性强弱与非金属性无关，如HF是弱酸)。
D. 置换反应 Cl₂ + H₂S = S↓ + 2HCl。✅ (强氧化剂制弱氧化剂)。
Q5: [10电子微粒] 写出 1个阳离子、1个阴离子、1个分子，它们互为等电子体？
思维
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【答案】 阳离子：Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, NH₄⁺, H₃O⁺
阴离子：N³⁻, O²⁻, F⁻, OH⁻
分子：CH₄, NH₃, H₂O, HF, Ne
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