A、③是组织液，④是细胞内液，③与④的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性，A正确；
B、血浆和组织液的主要区别是血浆中含有的蛋白质比较多，故②是血浆，③是组织液．②的蛋白质含量减少，引起血浆中渗透压降低，使水分进入组织液，导致组织液吸水，所以③会增多，B正确；
C、CO2 的产生场所在线粒体内，要扩散到血浆至少要穿越线粒体的两层膜、组织细胞膜、毛细血管壁细胞膜（2 层）才能到血浆中，故至少是5层磷脂双分子层，C错误；
D、K+的主要功能是维持细胞内液的渗透压，因为④含有较多的蛋白质和K+，所以④属于细胞内液，D正确．
故选：C．
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