Question

15．由重水D₂O组成的水，D₂O的离子积为1.6×10^-15，可用PH一样定义规定PD=-lg{c（D⁺）}，下列关于PD的叙述，正确的是（　　）

• A． D₂O呈中性，PD=7
• B． 1LD₂O溶液中含0.01molNaOD，PD=12
• C． 用D₂O溶解0.1molDCl成1L溶液，PD=2
• D． 在100ml0.25mol/LDCl溶液中加入50ml0.2mol/L的NaOD的D₂O溶液，PD=1

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．1LD₂O溶液中含0.01molNaOD，c（OD^-）=10^-2mol/L，根据c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，求c（D⁺）以及PD；
C．根据 pD=-lgc（D⁺），带入c（D⁺）=0.1mol/L进行求算；
D．先算出n（DC）、n（NaOD）的物质的量，判断反应后溶液酸碱性，在进行求算溶液的pD．

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D₂O中溶解0.01mol NaOD得到溶液的体积为1L，则为0.01mol/LNaOD的D₂O溶液，重水（D₂O）的离子积为c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，c（D⁺）=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$=1.6×1O^-13，与pD=12，c（D⁺）=1×1O^-12 mol/L矛盾，故B错误；
C．0.1mol DCl（设溶液的体积为1L），c（D⁺）=0.1mol/L，pD=-lgc（D⁺），把c（D⁺）=0.1mol/L代入后可以求得pD=-lgc（D⁺）=-lg10^-1=1，故C错误；
D．n（DCl）=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，n（NaOD）=0.2mol/L×0.05L=0.01mol，则酸过量，混合溶液中C（DCl）=$\frac{0.25mol/L×0.1L-0.2mol/L×0.05L}{0.15L}$=0.1mol/L，则C（D⁺）=0.1mol/L，PD=1，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，题目难度中等．