Question

自然界中存在一種尖晶石，化學式為MgAl₂O₄，它透明色美，可作寶石．已知該尖晶石中混有Fe₂O₃．5.68g該樣品恰好能完全溶解在100mL一定濃度的鹽酸中，則該鹽酸的濃度可能是（　　）

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

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,物質的量濃度的相關計算

專題：極端假設法

分析：根據題意，尖晶石與鹽酸反應，最終的產物是MgCl₂、AlCl₃、FelCl₃．由于5.68g樣品恰好與100mL一定濃度的鹽酸反應，利用極值法進行討論：
當全部是MgAl₂O₄時，與鹽酸反應最終生成MgCl₂和AlCl₃，由元素守恒可知1mol MgAl₂O₄消耗8molHCl，因為恰好溶解，根據n=

m

M

計算MgAl₂O₄的物質的量，進而計算消耗HCl的物質的量，根據c=

n

V

計算鹽酸的濃度；
假如全部是Fe₂O₃時，最終產物為FelCl₃，由元素守恒可知1molFe₂O₃消耗6molHCl，求出鹽酸的物質的量濃度，實際鹽酸的物質的量濃度應介于二者之間．

解答： 解：假設全部是MgAl₂O₄時，5.68gMgAl₂O₄的物質的量為

5.68g

142g/mol

=0.04mol，與鹽酸反應最終生成MgCl₂和AlCl₃，1mol MgAl₂O₄消耗8molHCl，故消耗HCl的物質的量為8mol×

0.04mol

1mol

=0.32mol，故鹽酸的濃度為

0.32mol

0.1L

=3.2mol/L，
假如全部是Fe₂O₃時，5.68gFe₂O₃的物質的量為

5.68g

160g/mol

=0.0355mol，最終產物為FelCl₃，1molFe₂O₃消耗6molHCl，故消耗鹽酸的物質的量為0.0355mol×6=0.213mol，故鹽酸的物質的量濃度為

0.213mol

0.1L

=2.13mol/L，
實際鹽酸的物質的量濃度應介于二者之間，故選C．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，利用混合物列方程進行計算，步驟繁瑣而結果易錯，導致費時而不易得分，注意利用極值法進行的計算．