Question

16．25℃时，0.1mol Na₂CO₃与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示．下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是（　　）

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

Answer 1

分析 A．W点溶液中溶质为等物质的量浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃，还有溶质NaCl，任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断；
B．根据图知，pH=4时，c（H₂CO₃）大于0.02mol/L而小于0.04mol/L，c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）=0；
C．根据图象可知pH=8时，溶液中c（NaHCO₃）远远大于c（Na₂CO₃），且c（CO₃^2-）=0，这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断；
D．根据图象可知pH=11时，溶液碳酸钠的浓度远远大于碳酸氢钠，这说明碳酸钠是过量的．

解答 解：A．W点溶液中溶质为等物质的量浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃，还有溶质NaCl，任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）═2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）+c（HCO₃^-），故A错误；
B．根据图知，pH=4时，c（H₂CO₃）大于0.02mol/L而小于0.04mol/L，c（HCO₃^2-）=c（CO₃^2-）=0，所以溶液中c（H₂CO₃）+c（HCO₃^2-）+c（CO₃^2-）＜0.1 mol•L^-1，故B正确；
C．根根据图象可知pH=8时，溶液中c（NaHCO₃）远远大于c（Na₂CO₃），且c（CO₃^2-）=0，这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据物料守恒可知：c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）=c（Cl^-）=$\frac{1}{2}$c（Na⁺），再结合电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）+c（HCO₃^-）可得：c（H⁺）+2c（H₂CO₃）+2c（HCO₃^-）=c（OH^-）+c（Cl^-），故C错误；
D．根据图象可知pH=11时，溶液Na₂CO₃的浓度远远大于碳酸氢钠，这说明Na₂CO₃是过量的，加入的HCl量很少，则溶液中c（Cl^-）＜c（CO₃^2-），故D错误；
故选B．

点评 本题考查离子浓度大小比较，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确溶液中溶质成分及其性质是解本题关键，会根据c（NaHCO₃）、c（Na₂CO₃）相对大小确定离子浓度关系，题目难度中等．