Question

12．25℃時(shí)，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(guān)系如圖所示．下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系敘述正確的是（　�。�

• A． W點(diǎn)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(shí)有二氧化碳?xì)怏w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(zhì)，根據(jù)圖象可知pH=8時(shí)，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈉的濃度，這說(shuō)明反應(yīng)中恰好是生成碳酸氫鈉，則根據(jù)物料守恒和電荷守恒計(jì)算判斷；
D．先根據(jù)圖象判斷溶液中的溶質(zhì)，再確定其濃度關(guān)系，根據(jù)圖象可知pH=11時(shí)，溶液碳酸鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉，這說(shuō)明碳酸鈉是過(guò)量的．

解答 解：A．根據(jù)電荷守恒可知，溶液中離子濃度應(yīng)該滿足：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）+c（HCO₃^-），故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖象可知，pH=4時(shí)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(cuò)誤；
C．根據(jù)圖象可知pH=8時(shí)，溶液中碳酸氫鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈉的濃度，這說(shuō)明反應(yīng)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(jié)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(shí)，溶液碳酸鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉，這說(shuō)明碳酸鈉是過(guò)量的，則c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃），故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)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(duì)學(xué)生的思維能力提出了較高的要求，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，意在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維能力．該題的關(guān)鍵是在明確反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上利用好幾種守恒關(guān)系，即電荷守恒、物料守恒以及質(zhì)子守恒，然后結(jié)合圖象和題意靈活運(yùn)用即可，題目難度中等．