Question

重水（D₂O）的離子積K_w=1.6×10^-15，可以用pH一樣的定義來規(guī)定pD=-lg[D⁺]，試求該溫度下：
①重水的pD=？
②含0.01molNaOD的D₂O溶液1L其pD=？
③溶解0.01molDCl的D₂O溶液1L其pD=？
④在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD=？

Answer 1

考點：pH的簡單計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：①重水（D₂O）的離子積為K_w=c（D⁺）?c（OD^-）=1.6×10^-14，中性溶液中c（D⁺）=c（OD^-），據(jù)此計算出c（D⁺）及其pD；
②該NaOD的D₂O溶液中c（OD^-）=10^-2mol/L，根據(jù)重水的離子積常數(shù)計算出NaOD溶液中氫離子濃度及溶液的pD；
③溶解0.01molDCl的D₂O溶液1L，該DCl溶液的濃度為0.01nol/L，據(jù)此計算出該溶液的pD；
④先算出n（DC）、n（NaOD）的物質的量，判斷反應后溶液酸堿性，然后進行求算溶液的pD．

解答： 解：①重水（D₂O）的離子積為K_w=c（D⁺）?c（OD^-）=1.6×10^-14，中性溶液中c（D⁺）=c（OD^-），則c（D⁺）=

Kw

=

1.6×10-15

=4×10^-8mol/L，pD=-lg4×10^-8=8-2lg2≈7.4，
答：重水的pD=7.4；
②該NaOD的D₂O溶液的濃度為0.01mol/L，OD^-離子的濃度為：c（D⁺）=

1.6×10-15

0.01

mol/L=1.6×10^-13mol/L，則pD=-lg1.6×10^-13=-lg16×10^-14=14-4lg2≈12.8，
答：含0.01molNaOD的D₂O溶液1L其pD=12.8；
③溶解0.01molDCl的D₂O溶液1L，該溶液中D⁺離子濃度為0.01mol/L，該溶液的pD=-lg0.01=2，
答：溶解0.01molDCl的D₂O溶液1L其pD=2；
④n（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，反應后溶液中，c（D⁺）=

0.015mol

0.1L+0.05L

=0.1mol/L，
則pD=-lg0.1=1，
答：反應后的混合液的pD=1．

點評：本題考查了有關pH的計算、酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的關系，要求學生能夠利用pH計算方法進行計算該溶液的pD值，試題培養(yǎng)了學生的知識遷移能力．