Question

某温度下，重水D₂O的离子积为1.6×10^-15，若用pH一样的定义来规定pD=-lgc（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的NaOH的D₂O溶液1 L，其pD=12.0
• C、溶有0.01 mol DCl的水溶液1 L，其pD=2.0
• D、在100 mL 0.2 mol?L^-1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol?L^-1的NaOD的重水溶液，其pD=7.0

Answer 1

考点：水的电离,pH的简单计算

专题：电离平衡与溶液的pH专题

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⁺），带入c（D⁺）=0.01mol/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．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 NaOH（设溶液的体积为1L），则为0.01mol/LNaOH的D₂O溶液，重水（D₂O）的离子积为c（D⁺）?c（OH^-）=1.6×10^-15，c（D⁺）=

1.6×10 -15

0.01

=1.6×1O^-13，与pD=12，c（D⁺）=1×1O^-12 mol/L矛盾，故B错误；
C．0.01mol DCl（设溶液的体积为1L），c（D⁺）=0.01mol/L，pD=-lgc（D⁺），把c（D⁺）=0.01mol/L带人后可以求得pD=-lgc（D⁺）=-lg10^-2=2，故C正确；
D．n（DCl）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，n（NaOD）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，刚好完全反应，得到重水D₂O的溶液，c（D⁺）=

1.6×10 -15

mol/L，则pD不等于7，故D错误；
故选C．

点评：本题考查的是电离平衡知识的迁移应用，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，注意利用pH计算方法进行计算该溶液的pD值，试题培养了学生的知识迁移能力，题目难度中等．