Question

某温度下，重水（D₂O）的离子积K_W=1×10^-12，若用PH一样的定义来规定PD，则PD=-lgc（D⁺）．
（1）在该温度下，纯重水的PD=______；
（2）在该温度下，1L溶有0.01mol的NaOD的D₂O溶液，其PD=______；
（3）在该温度下，100mL0.1mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液与100mL0.4mol/L的KOD的D₂O溶液混合后，PD=______．

Answer 1

【答案】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=1×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=10^-6mol/L；若用PH一样的定义来规定PD，则PD=-lgc（D⁺）=6；
（1）在该温度下，重水（D₂O）的离子积K_W=1×10^-12，C（D⁺）=C（OD^-）=10^-6mol/L；若用PH一样的定义来规定PD，则PD=-lgc（D⁺）=6，故答案为：6；
（2）在该温度下，离子积为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，故答案为：10；
（3）在该温度下，100mL0.1mol/L的D₂SO₄的D₂O溶液与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；
混合反应剩余OD^-，所以得到C（OD^-）==0.1mol/L，依据水溶液中 的离子积常数计算C（D⁺）=10^-11mol/L，PD=5，故答案为：11．
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．