Question

10．某温度下重水（D₂O）的离子积常数为1.6×10^-15，像定义pH一样来规定pD=-lg c（D⁺），请回答以下问题：
①写出重水的电离方程式D₂O?D⁺+OD^-．
②该温度下，重水中的pD=7.4（已知lg2=0.3）．
③0.01mol/L的NaOD溶液中pD=12.8．

Answer 1

分析 ①重水是弱电解质，不能完全电离；
②根据重水D₂O的离子积为1.6×10^-15，结合pD=-lgc（D⁺）解答；
③c（OD^-）=10^-2，根据c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，求c（D⁺）以及PD．

解答 解：①重水是弱电解质，不能完全电离，即D₂O?D⁺+OD^-，故答案为：D₂O?D⁺+OD^-；
②中性溶液中，重水电离出的重氢离子和重氢氧根离子浓度相等，重水（D₂O）的离子积为c（D⁺）•c（OD^-）=1.6×10^-15，则c（D⁺）=c（OD^-）=4×10^-8mol/L，pD=-lgc（D⁺）=-lg4×10^-8=8-2lg2=7.4；故答案为：7.4；
③在1LD₂O中溶解0.01mol NaOH（设溶液的体积为1L），则为0.01mol/LNaOH的D₂O溶液，重水（D₂O）的离子积为c（D⁺）•c（OH^-）=1.6×10^-15，c（D⁺）=$\frac{1.6×1{0}^{-15}}{0.01}$=1.6×10^-13，与pD=12.8，故答案为：12.8．

点评 本题考查的是电离平衡知识的迁移应用，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，注意利用pH计算方法进行计算该溶液的pD值，试题培养了学生的知识迁移能力，题目难度中等．