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的关系如下图所示。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^－)+c(CO₃^2－)<0.1mol·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

B

【解析】

试题分析：A、W点所示的溶液呈电中性，即c(正电荷) = c(负电荷)，则c(Na+) + c(H+) = 2 c(CO32－) + c(HCO3－) + c(OH－) + c(Cl－)，不能漏了碳酸氢根离子所带负电荷浓度，A错误；B、由物料守恒原理可知，c(H2CO3) + c(HCO3－) + c(CO32－) + c(CO2) = 0.1 mol·L－1，由于饱和碳酸的pH=5.6，则pH = 4的溶液中已经逸出部分CO2，则c(H2CO3) + c(HCO3－) + c(CO32－) < 0.1 mol·L－1，B正确；C、由电荷守恒原理可得：c(Na+) + c(H+) = 2 c(CO32－) + c(HCO3－) + c(OH－) + c(Cl－)，由物料守恒原理可得：c(Na+) = 2 c(H2CO3) + 2 c(HCO3－) + 2 c(CO32－)，则2 c(H2CO3) + 2 c(HCO3－) + 2 c(CO32－) + c(H+) = 2 c(CO32－) + c(HCO3－) + c(OH－) + c(Cl－)，即2 c(H2CO3) + c(HCO3－) + c(H+) = c(OH－) + c(Cl－)，不能漏了H2CO3浓度的2倍，C错误；D、根据图像可知pH=11时，Na2CO3的浓度远远大于NaHCO3，说明反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3中参加反应的Na2CO3较少，过量的Na2CO3较多，由过量的Na2CO3及等量NaCl、NaHCO3的电离及NaHCO3的水解规律可知，c(Na+) > c(CO32－) > c(Cl－) > c(HCO3－ ) > c(H2CO3)，D错误；答案选B。

【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中的离子平衡以及离子浓度大小比较。

【名师点晴】该题综合性强，难度较大。电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及其电离,盐类的水解,化学平衡理论(电离平衡、水解平衡),电离与水解的竞争反应,以及化学反应类型,化学计算,甚至还要用到“守恒”来求解。解题的关键是运用物料守恒、电荷守恒和质子守恒原理计算相关离子浓度大小。