Question

12．25℃時，0.1 mol Na₂CO₃與鹽酸混合所得的一組體積為1L 的溶液，溶液中部分微粒與pH的關系如圖所示．下列有關溶液中離子濃度關系敘述正確的是（　�。�

• A． W點所示的溶液中：c（Na⁺）+c（H⁺）=4c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）
• B． pH=4的溶液中：c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）=0.1 mol/L
• C． pH=8的溶液中：c（H⁺）+2c（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．根據(jù)電荷守恒判斷，陰離子漏掉了碳酸氫根離子；
B．pH=4時有二氧化碳氣體生成，根據(jù)物料守恒判斷，碳元素守恒；
C．先判斷溶液中的溶質，根據(jù)圖象可知pH=8時，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠遠大于碳酸鈉的濃度，這說明反應中恰好是生成碳酸氫鈉，則根據(jù)物料守恒和電荷守恒計算判斷；
D．先根據(jù)圖象判斷溶液中的溶質，再確定其濃度關系，根據(jù)圖象可知pH=11時，溶液碳酸鈉的濃度遠遠大于碳酸氫鈉，這說明碳酸鈉是過量的．

解答 解：A．根據(jù)電荷守恒可知，溶液中離子濃度應該滿足：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）+c（HCO₃^-），故A錯誤；
B．根據(jù)圖象可知，pH=4時有CO₂生成，根據(jù)物料守恒可知c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）＜0.1 mol•L^-1，故B錯誤；
C．根據(jù)圖象可知pH=8時，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠遠大于碳酸鈉的濃度，這說明反應中恰好是生成碳酸氫鈉，則根據(jù)物料守恒可知：c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）=c（Cl^-）=$\frac{1}{2}$c（Na⁺），再結合電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）+c（HCO₃^-）可得：c（H⁺）+2c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）=c（OH^-）+c（Cl^-），故C正確；
D．根據(jù)圖象可知pH=11時，溶液碳酸鈉的濃度遠遠大于碳酸氫鈉，這說明碳酸鈉是過量的，則c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃），故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查碳酸鈉和鹽酸反應中離子濃度大小比較，該題是高考中的常見題型，屬于綜合性試題的考查，對學生的思維能力提出了較高的要求，側重對學生能力的培養(yǎng)，意在培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維能力．該題的關鍵是在明確反應原理的基礎上利用好幾種守恒關系，即電荷守恒、物料守恒以及質子守恒，然后結合圖象和題意靈活運用即可，題目難度中等．