Question

25℃时，0.1 mol Na₂CO₃与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如右图所示。下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是

1. A.
   W点所示的溶液中：c(Na⁺)+ c(H⁺)=2c(CO₃^2-)+ c(OH^-)+ c(Cl^-)
2. B.
   pH=4的溶液中：c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^-)+ c(CO₃^2­-)<0.1 mol·L^-1
3. C.
   pH=8的溶液中：c(H⁺)+ c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^-) = c(OH^-)+c(Cl^-)
4. D.
   pH=11的溶液中：c(Na⁺)>c(Cl^-)>c(CO₃^2­-)>c(HCO₃^-)>c(H₂CO₃)

Answer 1

B
试题分析：根据电荷守恒可知，溶液中离子应该满足关系式c(Na⁺)+ c(H⁺)=2c(CO₃^2－)+ c(OH^－)+ c(Cl^－) + c(HCO₃^－)，A不正确；pH＝4，说明反应中一点有CO₂生成，所以根据物料守恒可知c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^－)+ c(CO₃^2­－)<0.1 mol·L^－1，B正确；根据图像可知pH＝8时，溶液中碳酸氢钠的远远大于碳酸钠的浓度，这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠，则根据物料守恒可知c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^－)+ c(CO₃^2­－)＝c(Cl^－)＝1/2 c(Na⁺)，则c(H⁺)+ 2c(H₂CO₃)+ 2c(HCO₃^－) = c(OH^－)+c(Cl^－)，C不正确；根据图像可知pH＝11时，溶液碳酸钠的浓度远远大于碳酸氢钠的浓度，这说明碳酸钠是过量的，则c(Na⁺)>c(CO₃^2­－) >c(Cl^－)>c(HCO₃^－)>c(H₂CO₃)，D不正确，答案选B。
考点：考查碳酸钠和盐酸反应中离子浓度大小比较
点评：该题是高考中的常见题型，属于综合性试题的考查，对学生的思维能力提出了较高的要求，本题贴近高考，综合性强，侧重对学生能力的培养，意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是在明确反应原理的基础上利用好几种守恒关系，即电荷守恒、物料守恒以及质子守恒，然后结合图像和题意灵活运用即可。