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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物一、单选题1.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)某实验小组利用如图装置制备并探究其性质。下列说法正确的是A.①中固体可换为分解制备氨气B.②中药品可为无水C.反应一段时间后,可取③中的固体溶解于稀硝酸中确认反应是否完全D.反应一段时间后,④中锥形瓶收集到的液体呈碱性2.(2023秋·四川广安·高三统考期末)社会的进步与时代的发展充满了人类智慧的结晶。下列有关说法中错误的是A.合金为纯净物,具有许多优良的物理、化学或机械性能B.不锈钢是最常见的一种合金钢,不容易生锈。C.商朝的“后母戊鼎”是我国较早使用的铜制品之一D.近年来,人们又设计和合成了许多新型合金。如储氢合金、钛合金等3.(2023·江苏南通·高三校考阶段练习)下列说法正确的是A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入足量NH3,产生沉淀B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解C.高纯硅可用于制作光导纤维D.Na2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱4.(2023春·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)对下列事实的解释正确的是A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定B.过量的铜与一定量浓硝酸反应,生成的气体只有二氧化氮C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化5.(2023春·贵州遵义·高三遵义市南白中学校考阶段练习)下列除去气体中的杂质的方法中,能实现目的的是选项气体(杂质)方法A通过澄清石灰水B通过饱和食盐水C通过氢氧化钠溶液D通过灼热的铁丝网A.A B.B C.C D.D6.(2023·山东济宁·统考一模)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室中以废铜屑为原料,制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是A.“加热”步骤可选用水浴加热B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收C.“滤液”中溶质的主要成分为D.可用盐酸和溶液检验“滤液”中是否有7.(2023春·山东青岛·高三统考开学考试)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1L 1醋酸()溶液中含有的数为B.标准状况下,5.6L 中含有的分子数为0.25C.常温常压下,2.8g 和CO混合气体中的原子数为0.2D.含2mol 的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为28.(2023秋·广西北海·高三统考期末)中华文化源远流长,三星堆考古出土了大量文物,如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关说法正确的是A.可以用碳的一种核素测定出土文物的年代B.金刚石转化为黑炭的过程属于物理变化C.黄金易被氧化,出土后的黄金制品要密闭保存D.青铜器上的铜锈的主要成分为9.(2022秋·山西大同·高三统考期末)虎年春晚一段舞蹈诗剧《只此青绿》惊艳了许多观众,生动还原了北宋名画《千里江山图》,此画用到了一种矿物颜料——石青[2CuCO3•Cu(OH)2],以下说法不正确的是A.该颜料难溶于水B.石青与盐酸反应的化学方程式为2CuCO3•Cu(OH)2+8HCl=4CuCl2+4H2O+CO2↑C.石青加热分解能得到一种黑色固体D.石青颜料除了色彩鲜艳,在常温下较稳定,也是历史上名家大作喜爱的原因10.(2023秋·陕西渭南·高三统考期末)下列反应的离子方程式书写正确的是A.小苏打溶液与澄清石灰水恰好反应:B.用溶液蚀刻印刷电路板上的:C.将氯气通入溶液中:D.铜与浓硝酸反应:11.(2022秋·吉林长春·高三吉林省实验校考期末)下列离子方程式中错误的是A.与稀盐酸反应:B.铜丝放入溶液中:C.向溶液中滴加溶液:D.溶液中滴入少量溶液:12.(2023秋·江苏南通·高三统考期末)铜、银位于周期表中第ⅠB族。铜、硫酸铜、硝酸银、银氨溶液是实验室常用的含铜或银的化学试剂。从废定影液[主要含有、、、等微粒]中回收Ag和的主要步骤:向该废定影液中加入氢氧化钠调节pH在7.5~8.5之间,然后再加入稍过量溶液沉银,过滤、洗涤及干燥,灼烧制Ag;滤液中通入氧化,用苯萃取分液。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.铜具有良好导热性,可用作印刷电路板 B.硫酸铜溶液显酸性,可用作泳池杀菌剂C.溴化银呈淡黄色,可用于制作相机胶片 D.银氨溶液具有弱氧化性,可用于制作银镜13.(2023秋·山东滨州·高三校考期末)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.18gH2O所含原子数为NAB.常温常压下,22.4LCO2所含分子数为NAC.胶体中所有微粒的直径均介于1~100nm之间D.3.2gCu与足量浓硫酸反应,生成SO2的分子数为0.05NA14.(2023秋·广东广州·高三广州市第一中学校考期末)下列离子方程式书写错误的是A.铁红与盐酸反应:B.铜与溶液:C.与NaOH溶液:D.Na与溶液: 二、非选择题15.(2011秋·安徽宿州·高三统考期中)一些老式建筑的下水道都是铁管铺设的,若将实验室的废盐酸倒入下水道将会发生反应(写化学方程式,下同)__________________________________________,导致铁管腐蚀;农药波尔多液中含有CuSO4,所以这种农药不能用铁制品盛装,否则会发反应________________________________________________而使铁制品腐蚀;热水瓶胆上水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3两种物质,在实验室除去它们最好选择的反应是_______________和_________16.(2011秋·黑龙江大庆·高三统考期中)请回答下列各问:(1)酸雨的pH范围是 ,在空气质量报告的各项指标中有可吸入颗粒物,还有 。(2)石灰法是目前应用最广泛的工业废气脱硫方法,过程如下:通过煅烧石灰石得到生石灰,以生石灰为脱硫剂在吸收塔中与废气中的SO2反应而将硫固定,写出反应的化学方程式 。(3)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是 (填序号)。① Cu + HNO3(浓)→ Cu(NO3)2② Cu + HNO3(稀)→ Cu(NO3)2③ Cu CuO Cu(NO3)2(4)在100mL 18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 。A.40.32LB.30.24LC.20.16LD.13.44L(5)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为 。17.(2011秋·四川攀枝花·高三阶段练习)电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板。有关反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入8.00×102mL的某FeCl3溶液A中,一段时间后,将该线路板取出,向所得溶液B中加入铁粉m g,充分反应后剩余固体n g;将固体滤出并从滤液C(忽略反应前后溶液体积变化)中取出20.00mL,向其中滴入3.00mol • L-1AgNO3溶液60.00 mL时,溶液中的Cl-恰好完全沉淀。请计算:(1)溶液A中FeCl3的物质的量浓度为___________________;(2)假若铁粉不再溶解,向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于________________;(3)讨论当剩余固体的组成不同时m与n可能的取值范围,并填入下表剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围只有铜______________________有铁且有铜___________(用含m的代数式表示)___________ 18.(2010秋·江西吉安·高三统考期中)某合金中铜和铁的物质的量均为0.3mol,将其全部投入bmL4mol/L的硝酸溶液中,使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。(1)若金属有剩余,其质量为m1g,在溶液中再滴入稀硫酸后,剩余金属为m2g,则m1与m2的关系为:m1_____ m2(填“>”、“<”或“=”)。 (2)若b=450mL,则溶液中的金属阳离子为________________。(3)若合金与硝酸溶液恰好反应完全,求b的取值范围___________(要有计算过程)
参考答案:1.D【详解】A.NH4Cl分解生成的NH3和HCl会重新反应生成NH4Cl固体,A项错误;B.氨气会和氯化钙反应生成络合物,不能用无水CaCl2来干燥NH3,B项错误;C.Cu和CuO均可和稀硝酸反应,不能判断反应是否完全,C项错误;D.④中锥形瓶中收集到的液体是氨水,呈碱性,D项正确。答案选D。2.A【详解】A.合金是混合物,具有许多优良的物理、化学或机械性能,A错误;B.不锈钢是最常见的一种合金钢且不容易生锈,B正确;C.后母戊鼎是我国较早使用的铜制品之一,C正确;D.随着社会的发展,人们设计和合成了许多新型合金,如储氢合金、钛合金等,D正确;故答案选A。3.A【详解】A.盐酸的酸性强于碳酸,将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,不发生反应,再通入过量NH3,过量NH3与CO2在水溶液中发生反应生成(NH4)2CO3,与Ba2+反应生成BaCO3沉淀,A正确;B.Cu不能与稀硫酸反应,但加入Cu(NO3)2后,相当于溶液中存在HNO3,Cu能溶解在HNO3中,B错误;C.高纯硅可以用于制作半导体材料,SiO2可用于制作光导纤维,C错误;D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,D错误;故选A。4.A【详解】A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中避光保存,说明浓硝酸见光易分解,故A正确;B.铜是过量的,随反应进行,浓硝酸变为稀硝酸,故生成的气体还会有一氧化氮,故B错误;C.铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色由过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致,故C错误;D.硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D错误;故选A。5.D【详解】A.澄清石灰水和二氧化硫、硫化氢都反应,因此不能达到目的,故A不符合题意;B.氯气不溶于饱和食盐水,而HCl溶于饱和食盐水,因此不能达到目的,故B不符合题意;C.二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,一氧化氮不与氢氧化钠溶液反应,一氧化氮、二氧化氮和氢氧化钠反应生成亚硝酸钠和水,因此不能达到目的,故C不符合题意;D.氧气与灼热铜丝反应,氮气不与铜丝反应,能达到实验目的,故D符合题意。综上所述,答案为D。6.B【分析】废铜屑与稀硝酸反应,产生的气体为一氧化氮;过滤除去难溶性滤渣,滤液中含硝酸铜和硝酸,加入碳酸钠溶液加热,与硝酸、硝酸铜反应,生成硝酸钠和铜盐,再加氢氧化钠溶液调节适当pH值,经过一系列反应得到碱式碳酸铜。【详解】A.加热的温度为70oC,可选用水浴加热,A正确;B.酸浸产生的气体为NO,与NaOH溶液不反应,不能用NaOH 溶液吸收,B错误;C.由分析可知,“滤液”中溶质的主要成分为等,C正确;D.的检验是先加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再往白色沉淀中加入盐酸,沉淀完全溶解,且产生无色无味气体,D正确;故选B。7.C【详解】A.醋酸是弱酸,1醋酸()溶液中氢离子浓度小于1mol/L,1L 1醋酸()溶液中含有的数小于,故A错误;B.标准状况下CS2是液体,5.6L的物质的量不是0.25mol,故B错误;C.和CO都是双原子分子,摩尔质量都是28g/mol, 2.8g 和CO混合气体中的原子数为 0.2,故C正确;D.铜与稀硫酸不反应,含2mol 的浓硫酸与足量铜共热,参加反应的硫酸小于2mol,转移的电子数小于2,故D错误;选C。8.A【详解】A.可以用测定出土文物的年代,其为碳的一种核素,A正确;B.金刚石和黑炭是两种不同物质,二者的转化发生了化学变化,B错误;C.黄金活动性很弱,不易被氧化,C错误;D.铜锈的主要成分是,D错误; 故选A。9.B【详解】A.该颜料中CuCO3和Cu(OH)2均难溶于水,故A正确;B.石青与盐酸反应的化学方程式为2CuCO3·Cu(OH)2+6HCl===3CuCl2+4H2O+2CO2↑,故B错误;C.CuCO3和Cu(OH)2受热分解均可得到黑色固体CuO,故石青加热分解能得到黑色固体,故C正确;D.石青[2CuCO3·Cu(OH)2]在常温下较稳定,是历史上名家大作喜爱的原因,故D正确;答案选B。10.C【详解】A.小苏打NaHCO3溶液与澄清石灰水Ca(OH)2恰好反应生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式为:,A错误;B.溶液与反应生成FeCl2和CuCl2,离子方程式为:,B错误;C.氯气与溶液反应生成NaCl和NaClO,离子方程式为:,C正确;D.铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,离子方程式为:,D错误;故选:C。11.D【详解】A.与稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式为:,A项正确;B.铜丝放入溶液中,铜和反应生成氯化铜和氯化亚铁,离子方程式为:,B项正确;C.向溶液中滴加溶液,发生反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,是弱酸,不能拆为离子形式,离子方程式为:,C项正确;D.溶液中滴入少量溶液,少量,过量有剩余,正确的离子方程式为:,D项错误;答案选D。12.D【详解】A.铜可用作印刷电路板是因为铜可以与铁离子反应,与导热性无关,故A不符合题意; B.硫酸铜溶液可用作泳池杀菌剂是因为硫酸铜具有杀菌消毒作用,与酸性无关,故B不符合题意;C.溴化银可用于制作相机胶片是因为溴化银具有感光性,与颜色无关,故C不符合题意; D.银氨溶液具有弱氧化性,可以和还原性的醛基发生氧化还原反应而被还原为银,故D符合题意;故答案为:D。13.D【详解】A.18gH2O物质的量为1mol,含有的原子数为3NA,A错误;B.常温常压下,22.4LCO2的物质的量不是1mol,所含分子数不为NA,B错误;C.胶体包含分散质和分散剂,其中分散剂微粒直径不介于1~100nm之间,C错误;D.3.2gCu与足量浓硫酸反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,3.2gCu即0.05molCu生成SO20.05mol,D正确;故答案选D。14.D【详解】A.铁红的成分是氧化铁,氧化铁是碱性氧化物,与盐酸反应生成氯化铁与水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,选项A正确;B.铜与FeCl3溶液反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,选项B正确;C.具有两性,与溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:,选项C正确;D.钠为活泼金属,钠与CuSO4溶液反应时,钠先和水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成的NaOH和CuSO4反应:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,离子反应为:Cu2++2Na+2H2O= Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,选项D错误;答案选D。15. Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑【分析】金属铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;铁能置换出铜盐中的金属铜;水垢的成分有氢氧化镁和碳酸钙,均能和盐酸反应。【详解】金属铁能和盐酸反应,方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;铁能置换出铜盐中的金属铜,所以不能用铁制品盛装硫酸铜溶液,原理是Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;水垢的成分有氢氧化镁和碳酸钙,它们和盐酸反应的原理是:Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;故答案是:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。16.(共8分)(1)pH﹤7 (1分) SO2 NO2(1分)(2)Ca CO3 CaO + CO2↑(1分),Ca SO3 CaO + SO2(1分)(3)③(1分) (4)D (2分)(5)Cu+2HCl+H2O2==CuCl2+2H2O(1分)【分析】(1)pH﹤5.6的雨水为酸雨;在空气质量报告的各项指标中有可吸入颗粒物、SO2、NO2等;(2)煅烧石灰石得到生石灰,反应生成的氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙; (3)①Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2,反应产生二氧化氮有毒气体;②Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2,反应生成一氧化氮有毒气体;③Cu在空气中被氧化为氧化铜,氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜,反应没有有毒气体生成,硝酸全部转化为硝酸铜; (4)①100mL 18mol•L-1的浓硫酸中含硫酸的物质的量为:0.1L×18mol•L-1═1.8mol,铜与浓硫酸反应的方程式为:Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O,根据反应计算出生成二氧化硫的体积,因为铜与稀硫酸不反应,故实际上产生的气体体积小于计算出的体积; (5)酸性环境下,铜片与H2O2反应生成氯化铜和水,据此写出反应的化学方程式。【详解】(1)pH﹤5.6的雨水为酸雨;在空气质量报告的各项指标中有可吸入颗粒物,还有SO2 、NO2等;综上所述,本题正确答案:pH﹤5.6,SO2、NO2;(2)煅烧石灰石得到生石灰,反应方程式为CaCO3CaO + CO2↑;反应生成的氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,方程式为:CaO+SO2=CaSO3 ;综上所述,本题正确答案:CaCO3CaO +CO2↑,CaO+SO2=CaSO3;(3)①Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2,反应产生二氧化氮有毒气体,故不选;②Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2,反应生成一氧化氮有毒气体,故不选;③Cu在空气中被氧化为氧化铜,氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜,反应没有有毒气体生成,硝酸全部转化为硝酸铜,原子利用率高考符合“绿色化学”思想,故选;综上所述,本题正确选项③;(4)①100mL 18mol•L-1的浓硫酸中含硫酸的物质的量为:0.1L×18mol•L-1═1.8mol,铜与浓硫酸反应的方程式为:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,根据反应可知,2molH2SO4-22.4L H2,现有1.8mol H2SO4,生成SO2体积为1.8×22.4/2═20.16L,因为铜与稀硫酸不反应,故实际上产生的气体体积小于20.16L,只有13.44L可选,D正确;综上所述,本题正确选项D。 (5)酸性环境下,铜片与H2O2反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:Cu+2HCl+H2O2==CuCl2+2H2O;综上所述,本题正确答案:Cu+2HCl+H2O2==CuCl2+2H2O;17.(1)3.00mol/L(2)67.2g(3) 0<m≤67.2 0<n≤76.8 m>67.2 (m-67.2)<n≤(m+9.6) 【详解】(1)从滤液C(忽略反应前后溶液体积的变化)中取出20.00mL,向其中滴入3.00mol•L-1 AgNO3溶液60.00mL时,溶液中的Cl-恰好完全沉淀,依据氯元素守恒20ml溶液中氯离子物质的量n(Cl-)=n(Ag+)=3.00mol/L×0.060L=0.18mol,所以800ml原溶液中含有氯离子物质的量为0.18mol×=7.2mol,n(FeCl3)=n(Cl-)=2.4mol,溶液A中FeCl3的物质的量浓度==3.00mol/L;(2)铁粉加进去与Fe3+、Cu2+反应,假设铁粉不再溶解,溶质完全变为FeCl2,n(FeCl2)= n(Cl-)=3.6mol,根据Fe元素守恒,向溶液B中加入的铁粉的物质的量为3.6mol-2.4mol=1.2mol,至少加入铁粉的质量为1.2mol×56g/mol=67.2g;(3)当只有铜时,铁粉不能有剩余,根据(2)计算知,当铁粉质量0<m≤67.2时,铁能完全反应;当A溶液中FeCl3完全发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2时,溶解的铜最多,置换出铜的质量最大,n(Cu)=n(FeCl3)= 2.4mol=1.2mol,m(Cu)=,故只有铜时0<n≤76.8;若有铁和铜,说明Fe过量,根据(2)可知,m>67.2;生成铜的质量越小,剩余固体的质量越小,所以固体质量的最小值为(m-67.2)g;当生成铜的质量最大时剩余固体的质量最大,故固体质量=m+铜-反应的铁=m+76.8-67.2=m+9.6g,所以(m-67.2)<n≤(m+9.6)。18. > Fe3+、Fe2+、Cu2+ 有关反应为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O……(1)3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4 H2O……(2)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O……(3)根据方程式(1)计算,0.3 mol Cu需要硝酸0.8 mol。如硝酸不足按方程式(2)计算,0.3 mol Fe需要硝酸0.8 mol需要硝酸l.6 mol,则b=400 mL如果硝酸充足则按方程式(3)计算,0.3 mol Fe需要硝酸l.2mol共需硝酸2 mol,则b =500 mL所以400 mL≤b≤500mL。【详解】(1)铁与铜均能与硝酸反应,充分反应后,溶液中有硝酸根离子,加入稀硫酸提供了氢离子,在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,可以与金属继续反应,因此与的关系为>。(2)若b=450mL,则溶液中的硝酸为450mL×4mol/L=1.8mol。根据方程式Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O,0.3 mol Fe完全反应需要硝酸1.2mol。根据方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,0.3 mol Cu需要硝酸0.8 mol。硝酸不足,因此有金属铜剩余,剩余的金属铜可以与铁离子反应生成亚铁离子,因此溶液中的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。(3)有关反应为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O……(1)3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4 H2O……(2)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O……(3)根据方程式(1)计算,0.3 mol Cu需要硝酸0.8 mol。如硝酸不足按方程式(2)计算,0.3 mol Fe需要硝酸0.8 mol需要硝酸l.6 mol,则b=400 mL如果硝酸充足则按方程式(3)计算,0.3 mol Fe需要硝酸1.2mol共需硝酸2 mol,则b =500 mL所以400 mL≤b≤500mL。
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