Question

7．25℃时，重水（D₂O）的离子积为1.6×10^-15，也可用pH值一样的定义来规定其酸碱度：pD=-lg[D⁺]，下列有关pD的叙述，正确的是（混合溶液忽略体积的变化）（　　）
①中性D₂O的pD＞7
②在1LD₂O中，溶解0.01molNaOD，其pD值为12
③1L0.01mol/L的DCl的重水溶液，pD=2
④在100mL 0.25mol/L DCl的重水溶液中，加入50mL 0.2mol/L NaOD的重水溶液，反应后溶液的pD=1．

• A． ①②
• B． ③④
• C． ①③④
• D． ①②③④

Answer 1

分析 ①由于重水的离子积常数为1.6×10^-15，重水中[D⁺]=4×10^-8，再根据pD=-lg[D⁺]计算；
②在0.01mol/LNaOD溶液中[OD^-]=0.01mol/L，根据重水离子积常数，可推知[D⁺]=1.6×10^-13mol/L，再根据pD=-lg[D⁺]计算；
③在0.01mol/L的DCl的重水溶液中[D⁺]=0.01mol/L，再根据pD=-lg[D⁺]计算；
④根据中和反应量的关系，100mL 0.25mol/L DCl和50mL 0.2mol/L NaOD中和后溶液中DCl过量，计算剩余DCl浓度，再根据pD=-lg[D⁺]计算．

解答 解：①由于重水的离子积常数为1.6×10^-15，重水中c（D⁺）=c（OD^-）=$\sqrt{1.6×1{0}^{-15}}$mol•L^-1=4×10^-8 mol•L^-1，根据pD=-lg[D⁺]=-lg4×10^-8=7.4＞7.0，故正确；
②在1LD₂O中，溶解0.01molNaOD，则溶液中[OD^-]=0.01mol/L，根据重水离子积常数，可知[D⁺]=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$mol/L=1.6×10^-13mol/L，pD=-lg[D⁺]=-lg1.6×10^-13=13-lg1.6≠12，故错误；
③在0.01mol/L的DCl的重水溶液中[D⁺]=0.01mol/L，pD=-lg[D⁺]=-lg0.01=2，故正确；
④根据中和反应量的关系，100mL 0.25mol/L DCl和50mL 0.2mol/L NaOD中和后溶液中DCl过量，剩余DCl浓度为$\frac{100mL×0.25mol/L-50mL×0.2mol/L}{100mL+50mL}$=0.1mol/L，则[D⁺]=0.1mol/L，故pD=-lg[D⁺]=-lg0.1=1，故正确，
故选：C．

点评 本题以给予pD情景为载体，考查溶液pH有关计算，注意把水的离子积和溶液pH知识迁移过来，侧重考查处理新情景问题能力．