Question

19．t℃時，重水（D₂O）的離子積為1.6×10^-15，可以用類似定義pH的方法規(guī)定pD=-1g{c（D⁺）}，以下關于pD的敘述正確的是（　�。�

• A． 中性溶液的pD=7.0
• B． 含0.01 mol NaOD的D₂O溶液1 L，其pD=12.0
• C． 溶解0.01 mol DCl于1 L D₂O中，其pD=2.0
• D． 在100 mL 0.25 mol•L^-1的DCl的D₂O溶液中，加入50 mL 0.2 moL•L^-1的NaOD重水溶液中，其pD=1.0

Answer 1

分析 A．根據(jù)重水D₂O的離子積為1.6×10^-15，結合pD=-lgc（D⁺）解答；
B．c（OD^-）=10^-2，根據(jù)c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，求c（D⁺）以及PD；
C．根據(jù) pD=-lgc（D⁺），溶解0.01 mol DCl于1 L D₂O中，氫離子濃度小于0.01mol/L；
D．先算出n（DC）、n（NaOD）的物質的量，判斷反應后溶液酸堿性，在進行求算溶液的pD．

解答 解：A．中性溶液中，重水電離出的重氫離子和重氫氧根離子濃度相等，重水（D₂O）的離子積為c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，則c（D⁺）=c（OD^-）=4×10^-8mol/L，pD=-lgc（D⁺）=-lg4×10^-8=8-2lg2，故A錯誤；
B．在1LD₂O中溶解0.01mol NaOD（設溶液的體積為1L），則為0.01mol/LNaOD的D₂O溶液，重水（D₂O）的離子積為c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，c（D⁺）=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$=1.6×1O^-13，與pD=12，c（D⁺）=1×1O^-12 mol/L矛盾，故B錯誤；
C．溶解0.01 mol DCl于1 L D₂O中，氫離子濃度小于0.01mol/L，所以pD＞2.0故C錯誤；
D．n（DCl）=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，n（NaOD）=0.2mol/L×0.05L=0.01mol，D⁺有剩余，剩余的n（D⁺）=0.025mol-0.01mol=0.015mol，反應后溶液中，c（D⁺）=$\frac{0.015mol}{（0.1+0.05）L}$=0.1mol/L，則pD=-lg0.1=1，故D正確；
故選D．

點評 本題考查離子積常數(shù)的有關計算，為高頻考點，正確理解離子積常數(shù)概念是解本題關鍵，難點是酸堿混合溶液中pD的計算，題目難度中等．