Question

自然界中存在一种尖晶石，化学式为MgAl₂O₄，它透明色美，可作宝石．已知该尖晶石中混有Fe₂O₃．5.68g该样品恰好能完全溶解在100mL一定浓度的盐酸中，则该盐酸的浓度可能是（　　）

• A、4.6mol/L
• B、3.2mol/L
• C、2.5mol/L
• D、1.2mol/L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,物质的量浓度的相关计算

专题：极端假设法

分析：根据题意，尖晶石与盐酸反应，最终的产物是MgCl₂、AlCl₃、FelCl₃．由于5.68g样品恰好与100mL一定浓度的盐酸反应，利用极值法进行讨论：
当全部是MgAl₂O₄时，与盐酸反应最终生成MgCl₂和AlCl₃，由元素守恒可知1mol MgAl₂O₄消耗8molHCl，因为恰好溶解，根据n=

m

M

计算MgAl₂O₄的物质的量，进而计算消耗HCl的物质的量，根据c=

n

V

计算盐酸的浓度；
假如全部是Fe₂O₃时，最终产物为FelCl₃，由元素守恒可知1molFe₂O₃消耗6molHCl，求出盐酸的物质的量浓度，实际盐酸的物质的量浓度应介于二者之间．

解答： 解：假设全部是MgAl₂O₄时，5.68gMgAl₂O₄的物质的量为

5.68g

142g/mol

=0.04mol，与盐酸反应最终生成MgCl₂和AlCl₃，1mol MgAl₂O₄消耗8molHCl，故消耗HCl的物质的量为8mol×

0.04mol

1mol

=0.32mol，故盐酸的浓度为

0.32mol

0.1L

=3.2mol/L，
假如全部是Fe₂O₃时，5.68gFe₂O₃的物质的量为

5.68g

160g/mol

=0.0355mol，最终产物为FelCl₃，1molFe₂O₃消耗6molHCl，故消耗盐酸的物质的量为0.0355mol×6=0.213mol，故盐酸的物质的量浓度为

0.213mol

0.1L

=2.13mol/L，
实际盐酸的物质的量浓度应介于二者之间，故选C．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，利用混合物列方程进行计算，步骤繁琐而结果易错，导致费时而不易得分，注意利用极值法进行的计算．