Question

自然界中存在一种尖晶石，化学式为MgAl₂O₄，它透明色美，可作为宝石．已知该尖晶石中混有Fe₂O₃．取一定量样品5.4g，恰好与100g一定浓度的盐酸反应，则盐酸的溶质质量分数可能为（ ）
A．6.5%
B．8.5%
C．10.5%
D．12.5%

Answer

根据题意，尖晶石与盐酸反应，最终的产物是MgCl2、AlCl3、FelCl3．由于一定量样品5.4g，恰好与100g一定浓度的盐酸反应，利用极值法进行讨论：当尖晶石全部是MgAl2O4时．求出盐酸盐酸的溶质质量分数，再求出当尖晶石中混有Fe2O3时，求出盐酸盐酸的溶质质量分数，实际盐酸的溶质质量分数应介于二者之间．
【解析】
当尖晶石全部是MgAl2O4时，设盐酸的溶质的质量分数是x
MgAl2O4+8HCl=MgCl2+AlCl3+4H2O
142              292
5.4g             100gx     
      x=7.4% 
当尖晶石全部是Fe2O3时，设盐酸的溶质的质量分数是y
 Fe2O3+6HCl=2FeCl3．+3H2O
160          219
5.4g         100gy
      y=11.1%
所以，实际盐酸的溶质质量分数应介于7.4%和11.1%之间．
由以上计算可知：
A、6.5%不在7.4%和11.1%之间，故A错误；
B、8.5%在7.4%和11.1%之间，故B正确；
C、10.5%在7.4%和11.1%之间，故C正确；
D、12.5%不在7.4%和11.1%之间，故D错误．
故选BC．