Question

某温度下，重水（D₂O）的离子积常数为4×10^-12，若用pH一样的定义来规定pD=-lg{c（D⁺）}，则该温度下：
（1）纯重水的pD=

 

（2）浓度为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：（1）结合水的电离平衡和离子浓度，类推得到重水的电离和离子浓度，计算重氢离子浓度计算pD；
（2）依据溶液中存在离子积是常数计算；
（3）酸碱反应计算过量的离子浓度计算，结合溶液中的离子积是常数计算pD．

解答： 解：某温度下，重水（D₂O）的离子积K_W=4×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=2×10^-6mol/L；若用pH一样的定义来规定pD，则pD=-lgc（D⁺）=6-lg2；
（1）在该温度下，重水（D₂O）的离子积K_W=4×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=2×10^-6mol/L，则pD=-lgc（D⁺）=6-lg2=5.7，故答案为：5.7；
（2）在该温度下，离子积为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，故答案为：9.7；
（3）在该温度下，100mL0.2mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液与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；
混合反应剩余D⁺，所以得到n（D⁺）=

0.04mol-0.02

0.2L

=0.1mol/L，pD=1，故答案为：1．

点评：本题考查了pH的计算方法和应用，变化为重水溶液中，依据PH类推计算，关键是离子积在温度一定时是常数，题目难度中等．