Question

（1）在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离常数K_b=

 

．
（2）一定温度下重水（D₂O）的离子积K_w=1×10^-12，可以用pH一样的定义来规定：pD=-lg[D⁺]，试求该温度下：
①重水的pD=

 

；
②含0.01molNaOD的D₂O溶液1L其pD=

 

；
③在100mL 0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL 0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD=

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,pH的简单计算

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）25℃时，混合溶液呈存在电荷守恒c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），因为存在c（NH₄⁺）=c（Cl^-），所以c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈中性，所以c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，混合后溶液体积增大一倍，所以溶液中c（Cl^-）=0.005mol/L，c（NH₃?H₂O）=0.5amol/L-c（NH₄⁺）=0.5amol/L-0.005mol/L，Kb=

c(NH4+)．c(OH-)

c(NH3．H2O)

；
（2）①c（D⁺）=

Kw

mol/L，pD=-lg[D⁺]；
②根据原子守恒得c（NaOD）=c（OD^-）=0.01mol/L，溶液中c（D⁺）=

Kw

c(OD-)

；
③混合溶液中c（D⁺）=

0.25mol/L×0.1L-0.2mol/L×0.05L

0.1L+0.05L

=0.1mol/l．

解答： 解：（1）25℃时，混合溶液呈存在电荷守恒c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），因为存在c（NH₄⁺）=c（Cl^-），所以c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈中性，所以c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，混合后溶液体积增大一倍，所以溶液中c（Cl^-）=0.005mol/L，c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，c（NH₃?H₂O）=0.5amol/L-c（NH₄⁺）=0.5amol/L-0.005mol/L，Kb=

c(NH4+)．c(OH-)

c(NH3．H2O)

=

0.005×10-7

0.5a-0.005

mol/L=

10-9

a-0.01

mol/L，
故答案为：

10-9

a-0.01

mol/L；
（2）①c（D⁺）=

Kw

mol/L=10^-6 mol/L，pD=-lg[D⁺]=-lg10^-6=6，故答案为：6；
②根据原子守恒得c（NaOD）=c（OD^-）=0.01mol/L，溶液中c（D⁺）=

Kw

c(OD-)

=

10-12

0.01

mol/L=10^-10 mol/L，pD=-lg[D⁺]=-lg10^-10=10，故答案为：10；
③混合溶液中c（D⁺）=

0.25mol/L×0.1L-0.2mol/L×0.05L

0.1L+0.05L

=0.1mol/l，则pD=-lg[D⁺]=-lg10^-1=1，故答案为：1．

点评：本题以弱电解质的电离为载体考查了pH的计算，采用知识迁移的方法计算pD值，注意（1）中混合溶液体积增大一倍导致氯离子浓度降为原来一半，为易错点，注意物料守恒的运用．