Question

某溫度下，重水（D₂O）的離子積常數為4×10^-12，若用pH一樣的定義來規(guī)定pD=-lg{c（D⁺）}，則該溫度下：
（1）純重水的pD=

 

（2）濃度為0.02mol?L^-1的NaOD的溶液的D₂O溶液100mL，其pD=

 

．
（3）100mL 0.2mol?L^-1的D₂SO₄的D₂O溶液中加入100mL 0.2mol?L^-1的KOD的D₂O溶液混合后，其pD=

 

．

Answer 1

考點：水的電離,pH的簡單計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）結合水的電離平衡和離子濃度，類推得到重水的電離和離子濃度，計算重氫離子濃度計算pD；
（2）依據溶液中存在離子積是常數計算；
（3）酸堿反應計算過量的離子濃度計算，結合溶液中的離子積是常數計算pD．

解答： 解：某溫度下，重水（D₂O）的離子積K_W=4×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=2×10^-6mol/L；若用pH一樣的定義來規(guī)定pD，則pD=-lgc（D⁺）=6-lg2；
（1）在該溫度下，重水（D₂O）的離子積K_W=4×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=2×10^-6mol/L，則pD=-lgc（D⁺）=6-lg2=5.7，故答案為：5.7；
（2）在該溫度下，離子積為C（D⁺）×C（OD^-）=4×10^-12；100mL溶有0.02mol的NaOD的D₂O溶液中C（OD^-）=0.02mol/L，所以C（D⁺）=

4×10-12

0.02

=2×10^-10mol/L，pD=-lgc（D⁺）=10-lg2=9.7，故答案為：9.7；
（3）在該溫度下，100mL0.2mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液與100mL0.2mol/L的KOD的D₂O溶液混合后，n（D⁺）=0.1L×0.2mol/L×2=0.04mol；n（OD^-）=0.1L×0.2mol/L=0.02mol；
混合反應剩余D⁺，所以得到n（D⁺）=

0.04mol-0.02

0.2L

=0.1mol/L，pD=1，故答案為：1．

點評：本題考查了pH的計算方法和應用，變化為重水溶液中，依據PH類推計算，關鍵是離子積在溫度一定時是常數，題目難度中等．