题目内容

19.t℃时,重水(D2O)的离子积为1.6×10-15,可以用类似定义pH的方法规定pD=-1g{c(D+)},以下关于pD的叙述正确的是(  )
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

分析 A.根据重水D2O的离子积为1.6×10-15,结合pD=-lgc(D+)解答;
B.c(OD-)=10-2,根据c(D+)•c(OD-)=1.6×10-15,求c(D+)以及PD;
C.根据 pD=-lgc(D+),溶解0.01 mol DCl于1 L D2O中,氢离子浓度小于0.01mol/L;
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.中性溶液中,重水电离出的重氢离子和重氢氧根离子浓度相等,重水(D2O)的离子积为c(D+)•c(OD-)=1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×10-8mol/L,pD=-lgc(D+)=-lg4×10-8=8-2lg2,故A错误;
B.在1LD2O中溶解0.01mol NaOD(设溶液的体积为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.溶解0.01 mol DCl于1 L D2O中,氢离子浓度小于0.01mol/L,所以pD>2.0故C错误;
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,反应后溶液中,c(D+)=$\frac{0.015mol}{(0.1+0.05)L}$=0.1mol/L,则pD=-lg0.1=1,故D正确;
故选D.

点评 本题考查离子积常数的有关计算,为高频考点,正确理解离子积常数概念是解本题关键,难点是酸碱混合溶液中pD的计算,题目难度中等.

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