Question

某溫度下，重水（D₂O）的離子積K_W=1×10^-12，若用PH一樣的定義來規定PD，則PD=-lgc（D⁺）．
（1）在該溫度下，純重水的PD=______；
（2）在該溫度下，1L溶有0.01mol的NaOD的D₂O溶液，其PD=______；
（3）在該溫度下，100mL0.1mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液與100mL0.4mol/L的KOD的D₂O溶液混合后，PD=______．

Answer 1

【答案】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=1×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=10^-6mol/L；若用PH一樣的定義來規定PD，則PD=-lgc（D⁺）=6；
（1）在該溫度下，重水（D₂O）的離子積K_W=1×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=10^-6mol/L；若用PH一樣的定義來規定PD，則PD=-lgc（D⁺）=6，故答案為：6；
（2）在該溫度下，離子積為C（D⁺）×C（OD^-）=10^-12；1L溶有0.01mol的NaOD的D₂O溶液中C（OD^-）=0.01mol/L，所以C（D⁺）=10^-10mol/L；PD=-lgc（D⁺）=10，故答案為：10；
（3）在該溫度下，100mL0.1mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液與100mL0.4mol/L的KOD的D₂O溶液混合后，n（D⁺）=0.1L×0.2mol/L=0.02mol；n（OD^-）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol；
混合反應剩余OD^-，所以得到C（OD^-）==0.1mol/L，依據水溶液中 的離子積常數計算C（D⁺）=10^-11mol/L，PD=5，故答案為：11．
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．