Question

15．已知某温度下，重水D₂O的离子积为1.6×10^-15，可以用pH一样的定义来规定pD=-lg（D⁺），以下关于pD的叙述正确的是（　　）

• A． 该温度下纯重水的pD=7
• B． 在1L D₂O的溶液中溶解0.01mol NaOD（设溶液体积为1L），其中pD=12
• C． 向100mL 0.25mol•L^-1的DCl重水溶液中加入50mL 0.2mol•L^-1的NaOD的重水溶液，其中pD=2
• D． 在1L D₂O中溶解0.01mol DCl（设溶液的体积为1L），其中pD=2

Answer 1

分析 A．某温度下重水D₂O的离子积为1.6×10^-15，则纯重水中c（D⁺）=4×10^-8mol/L，pD=-lg（D⁺）；
B．在1L D₂O的溶液中溶解0.01mol NaOD（设溶液体积为1L），该溶液中c（OD^-）=0.01mol/L，c（D⁺）
=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$mol/L=1.6×10^-13mol/L；
C．n（DCl）=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，n（NaOD）=0.2mol/L×0.05L=0.01mol，则混合溶液中c（D⁺）
=$\frac{0.025mol-0.01mol}{（0.1+0.05）L}$=0.1mol/L；
D．该溶液中c（D⁺）=c（DCl）=0.01mol/L．

解答 解：A．某温度下重水D₂O的离子积为1.6×10^-15，则纯重水中c（D⁺）=4×10^-8mol/L，pD=-lg（D⁺）=-lg4×10^-8=8-lg4=7.4＞7，故A错误；
B．在1L D₂O的溶液中溶解0.01mol NaOD（设溶液体积为1L），该溶液中c（OD^-）=0.01mol/L，c（D⁺）
=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$mol/L=1.6×10^-13mol/L，所以pD=13-lg1.6＞12，故B错误；
C．n（DCl）=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，n（NaOD）=0.2mol/L×0.05L=0.01mol，则混合溶液中c（D⁺）
=$\frac{0.025mol-0.01mol}{（0.1+0.05）L}$=0.1mol/L，则pD=1，故C错误；
D．该溶液中c（D⁺）=c（DCl）=0.01mol/L，则pD=2，故D正确；
故选D．

点评 本题以离子积常数为载体考查pH的有关计算，正确计算溶液中c（D⁺）是解本题关键，采用知识迁移方法计算溶液的pD，注意该温度下离子积常数不是1.0×10^-14，为易错点．