Question

【題目】（1）某溫度下純水中c（H+）=2×10﹣7 molL﹣1，則此時c（OH﹣）=_____；該溫度下向純水中滴加鹽酸使c（H+）=5×10﹣6 molL﹣1，則此時c（OH﹣）=_____．

（2）某溫度下重水（D2O）的離子積常數為1.6×10﹣15，像定義pH一樣來規定pD=﹣lgc（D+），請回答以下問題：

①寫出重水的電離方程式：_____．

②該溫度下，重水中的c（D+）=_____，pD=_____．（已知lg 2=0.3）

③0.01molL﹣1的NaOD溶液中pD=_____．

（3）若要將100mL水的pH值由7變為如下數值（體積變化不計），填寫下列各空：

①加入金屬鈉_____g后溶液的pH=14；

②當加入三氧化硫___g后溶液的pH值與加入0.1molHClO4時相同，此時pH=___．

③加入0.1molL﹣1的鹽酸_____mL后溶液pH=4．

Answer 1

【答案】 2.0×10﹣7molL﹣1 8×10﹣9molL﹣1 D2OD++OD﹣ 4×10﹣8mol/L 7.4 12.8 2.3 4 0 1.0

【解析】（1）由H2OOH﹣+H+可知，純水中c(OH﹣)=c(H+)=2.0×10﹣7molL﹣1；該溫度下Kw=c(OH﹣)×c(H+)=4.0×10﹣14，滴入稀鹽酸使c(H+)=5×10﹣6 molL﹣1，則溶液中c(OH﹣)= ，

故答案為：2.0×10﹣7molL﹣1；8×10﹣9molL﹣1；

（2）①重水是弱電解質，不能完全電離，即D2OD++OD﹣，故答案為：D2OD++OD﹣；

②重水電離出的D+和OD﹣濃度相等，重水(D2O)的離子積為c(D+)c(OD﹣)=1.6×10﹣15，則c(D+)=c(OD﹣)=4×10﹣8mol/L，pD=﹣lgc(D+)=﹣lg4×10﹣8=8﹣2lg2=7.4；

故答案為：4×10﹣8mol/L；7.4；

③0.01mol/LNaOD溶液，c（OD﹣）=0.01mol/L，則c（D+）=mol/L=1.6×10﹣13 mol/L， pD=﹣lgc(D+)= - lg1.6×10﹣13= - lg16×10﹣14=14﹣4lg2=12.8；

故答案為：12.8；

（3）①加入金屬鈉后和水反應生成NaOH，而pH=14即溶液中c（OH﹣）=1mol，則此溶液中n（OH﹣）=cV=0.1L×1mol/L=0.1mol，而由于Na～NaOH，可知所需的鈉的物質的量n（Na）=0.1mol，則質量m=0.1mol×23g/mol=2.3g；

故答案為：2.3；

②當加入0.1molHClO4時，在溶液中引入了0.1molH+，故溶液中c（H+）=1mol/L，則pH=0；若想所得溶液的pH相同，則三氧化硫溶于水后生成的硫酸也必須引入0.1mol H+，根據SO3～H2SO4～2H+，可知所需的三氧化硫n（SO3）=.05mol，則質量m=0.05mol×80g/mol=4g；

故答案為：4；0；

③由于稀釋后溶液pH=4，即H+濃度為10﹣4mol/L，設所需的鹽酸的體積為xmL，根據稀釋定律可知：0.1mol/L×xmL×10﹣3=10﹣4mol/L×（x+100）mL×10﹣3，解得x=1.0mL。

故答案為：1.0．