Đề Olympic hóa học sinh viên Việt Nam 2005 (bảng a)

 110mL, và bỏ qua axit yếu NH4+ ta có: [H+] = 0,0333M Þ pH = 1,48
Trong dung dịch axit mạnh [NH3] sẽ rất nhỏ: [NH4+] = 0,170M
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 32:
Một học sinh điều chế dung dịch bão hoà magie hydroxit trong nước tinh khiết tại 25oC. Trị số pH của dung dịch bão hoà đó được tính bằng 10,5.
Dùng kết qủa này để tính độ tan của magie hydroxit trong nước. Phải tính độ tan theo mol.L-1 cũng như g/100mL.
Hãy tính tích số tan của magie hydroxit.
Hãy tính độ tan của magie hydroxit trong dung dịch NaOH 0,010M tại 25oC.
Khuấy trộn một hỗn hợp gồm 10g Mg(OH)2 và 100mL dung dịch HCl 0,100M bằng máy khuấy từ tính trong một thời gian tại 25oC.
Hãy tính pH của pha lỏng khi hệ thống đạt cân bằng.
BÀI GIẢI: 
a) Mg(OH)2 ⇌ Mg2+ + 2OH-
pOH = 14,0 – 10,5 = 3,5 Þ [OH-] = 10-3,5 = 3,2.10-4M
Tương ứng với [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1,6.10-4M hay 9,2.10-4g/100mL.
b) Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1,6.10-11M3
c) Mg(OH)2(r) ⇌ Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)
[Mg2+] = x; [OH-] = 0,010 + 2x » 0,010M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = x[OH-]2 = 1,6.10-11 
Độ tan bằng 1,6.10-7M hay 9.10-7g/100mL
d) Mg(OH)2 có rất dư và axit clohydric bị trung hoà hoàn toàn theo phản ứng:
Mg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) ® Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tích không đổi và bằng 100mL, phản ứng này tạo ra Mg2+ có nồng độ 0,050M.
Rồi Mg(OH)2 hoà tan trong dung dịch [Mg2+] = 0,010 + x » 0,050M
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 32:
Cadimi là một trong những kim loại rất độc được tìm thấy với nồng độ cao trong chất thải từ sự luyện kẽm, mạ điện và xử lý nước thải. Hít phải cadimi dạng hạt nhỏ sẽ nhanh chóng ảnh hưởng đến hệ hô hấp rồi sau đó là thận. Cadimi cho thấy sự cạnh tranh với kẽm tại các vùng hoạt động của enzym.
Cadimi tạo thành hydroxit hơi khó tan là Cd(OH)2.
Hãy tính độ tan của Cd(OH)2 trong nước nguyên chất (bỏ qua cân bằng tự proton phân)
Hãy tính độ tan của Cd(OH)2 trong dung dịch NaOH(aq) 0,010M
Ion Cd2+ có ái lực mạnh với ion CN-:
Cd2+(aq) + CN-(aq) ⇌ Cd(CN)+(aq) 	K1 = 105,48M-1.
Cd(CN)+(aq) + CN-(aq) ⇌ Cd(CN)2(aq) 	K2 = 105,12M-1.
Cd(CN)2(aq) + CN-(aq) ⇌ Cd(CN)3-(aq) 	K3 = 104,63M-1.
Cd(CN)3-(aq) + CN-(aq) ⇌ Cd(CN)42-(aq) 	K4 = 103,65M-1.
Hãy tính độ tan của Cd(OH)2 trong nước có chứa ion CN-. Nồng độ cân bằng là [CN-]=1,00.10-3M
Giả thiết rằng chỉ tạo thành phức Cd(CN)42-, hãy tính phần trăm sai lệch độ tan so với độ tan tìm được ở câu c.
Biết T(Cd(OH)2) = 5,9.10-15M3.
BÀI GIẢI:
S = 1,14.10-5M
S = 5,9.10-11M
S = 0,5[OH-] = C(Cd)
C(Cd) = [Cd2+] + [Cd(CN)+] + [Cd(CN)2] + [Cd(CN)3-] + [Cd(CN)42-]
0,5[OH-] = [Cd2+](1 + K1[CN-] + K1K2[CN-]2 + K1K2K3[CN-]3 + K1K2K3K4 [CN-]4)
[OH-] 	= [2.T(1 + K1[CN-] + K1K2[CN-]2 + K1K2K3[CN-]3 + K1K2K3K4 [CN-]4)]3/2
	= 4,79.10-3M
S = 2,4.10-3M
[OH-] = [2.T.(1 + K1K2K3K4 [CN-]4)]3/2 = 4,47.10-3M
S = 2,24.10-3M
Phần trăm sai lệch = 6,7%
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 33:
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng lên độ tan của các muối khó tan là pH và sự có mặt của tác nhân tạo phức. Bạc oxalat là một ví dụ điển hình: Tích số tan của nó trong nước là T = 2,06.10-4 tại pH=7. Độ tan của nó bị ảnh hưởng bởi pH khi anion oxalat phản ứng với ion hydroni và bằng tác nhân tạo phức chẳng hạn như amoniac để tạo phức với cation bạc.
Tính độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit có pH = 5,0. Hai hằng số phân li của axit oxalic lần lượt là: K1 = 5,6.10-2 và K2 = 6,2.10-6.
Với sự có mặt của amoniac thì ion bạc tạo thành hai dạng phức Ag(NH3)+ và Ag(NH3)2+. Các hằng số tạo phức từng nấc tương ứng sẽ là b1 = 1,59.103 và b2 = 6,76.103. Tính độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứa 0,02M NH3 và có pH = 10,8.
BÀI GIẢI:
T = [Ag+]2[C2O42-]
Ta có: [Ag+] = 2S
C(C2O42-) = S = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]
H2C2O4 = H+ + HC2O4- 	K1 = 5,6.10-2.
HC2O4- = H+ + C2O42- 	K2 = 6,2.10-6.
Ta có kết qủa sau: S = 
Tại pH = 7 thì [H+] = 10-7 Þ a » 1
T = 3,5.10-11.
Tại pH = 5 thì [H+] = 10-5 Þ a » 0,861
S = 2,17.10-4.
[NH3] = 0,02M
Tại pH = 10,8 thì [H+] = 1,585.10-11 Þ a » 1
Tổng nồng độ [Ag+] trong dung dịch được xác định bởi phương trình
CAg = 2S = [Ag+] + [Ag(NH3)+] + [Ag(NH3)2+]
Các phản ứng tạo phức:
Ag+ + NH3 = Ag(NH3)+ 	b1 = 1,59.103
Ag(NH3)+ + NH3 = Ag(NH3)2+ 	b2 = 6,76.103
Từ các phương trình trên ta dễ dàng suy ra được biểu thức sau: 
CAg = 2S = [Ag+](1 + b1[NH3] + b1b2[NH3]2) 
Thay vào biểu thức của T ta tính được S = 5,47.10-2.
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 33:
Một hợp chất nitro hữu cơ (RNO2) được khử bằng phương pháp điện hóa trong dung dịch đệm axetat có tổng nồng độ axetat (HOAc+ OAc-) là 0,500M và có pH = 5. 300mL dung dịch đệm chứa 0,01M RNO2 đem khử điện hóa hoàn toàn. Axit axetic có Ka = 1,75.10-5 ở 25oC. Phản ứng khử điện hóa hợp chất nitro xảy ra như sau:
RNO2 + 4H+ + 4e ® RNHOH + H2O
Tính pH của dung dịch sau khi kết thúc phản ứng.
BÀI GIẢI:
RNO2 + 4H+ + 4e ® RNHOH + H2O
Ta có:
Mặt khác ta có: [HOAc] + [OAc-] = 0,500
[HOAc] = 0,1818
[OAc-] = 0,3182
Như vậy số mmol các chất lúc ban đầu là:
n(OAc-) = 95,45
n(HOAc) = 54,55
Số mmol RNO2 bị khử sẽ là: 300.0,0100 = 3mmol
Từ phương trình bán phản ứng ta thấy rằng để khử hóa hoàn toàn 3mmol hợp chất nitro cần 12mmol H+. Số mmol H+ này nhận được từ sự phân ly của HOAc.
Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì:
n(HOAc) = 54,55 – 12,00 = 42,55mmol
n(OAc-) = 95,45 – 12,00 = 83,45mmol
Vậy 
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 34:
Độ tan là một thông số quan trọng để xác định được sự ô nhiễm môi trường do các muối gây ra. Độ tan của một chất được định nghĩa là lượng chất cần thiết để có thể tan vào một lượng dung môi tạo ra được dung dịch bão hoà. Độ tan của các chất khác nhau tuỳ thuộc vào bản chất của dung môi và chất tan cũng như của các điều kiện thí nghiệm, ví dụ như nhiệt độ và áp suất. Độ pH và khả năng tạo phức cũng ảnh hưởng đến độ tan.
Một dung dịch chứa BaCl2 và SrCl2 đều ở nồng độ 0,01M. Khi ta thêm một dung dịch bão hoà natri sunfat vào dung dịch thì 99,9% BaCl2 sẽ kết tủa dưới dạng BaSO4 và SrSO4 chỉ có thể kết tủa nếu trong dung dịch còn dưới 0,1% BaSO4. Tích số tan của các chất được cho sau đây: T(BaSO4) = 10-10 và T(SrSO4) = 3.10-7.
Viết các phương trình phản ứng tạo kết tủa.
Tính nồng độ Ba2+ còn lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủa.
Tính %Ba2+ và Sr2+ sau khi tách ra.
	Sự tạo phức gây nên một ảnh hưởng đáng kể đến độ tan. Phức là một tiểu phân tích điện chứa một ion kim loại ở trung tâm liên kết với một hay nhiều phối tử. Ví dụ Ag(NH3)2+ là một phức chứa ion Ag+ là ion trung tâm và hai phân tử NH3 là phối tử.
Độ tan của AgCl trong nước cất là 1,3.10-5M
Tích số tan của AgCl là 1,7.10-10M
Hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức có gía trị bằng 1,5.107.
Sử dụng tính toán để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 1,0M thì cao hơn trong nước cất.
BÀI GIẢI:
Các phản ứng tạo kết tủa:
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Sr2+ + SO42- = SrSO4
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = T(BaSO4)/[Ba2+] = 10-8M
Kết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = 3.10-5M
Nếu không xảy ra các điều kiện về động học (chẳng hạn như sự hình thành kết tủa BaSO4 là vô cùng chậm) thì BaSO4 sẽ được tạo thành trước, kết qủa là sẽ có sự giảm nồng độ Ba2+. Khi nồng độ SO42- thoả mãn yêu cầu kết tủa SrSO4 thì lúc này nồng độ còn lại của ion Ba2+ trong dung dịch có thể được tính từ công thức:
T(BaSO4) = [Ba2+][SO42-] = [Ba2+].3.10-5 Þ [Ba2+] = 0,333.10-5M
%Ba2+ còn lại tỏng dung dịch = 
Cân bằng tạo phức giữa AgCl và NH3 có thể được xem như là tổ hợp của hai cân bằng:
AgCl(r) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 	T = 1,7.10-10.
Ag+(aq) + 2NH3(aq) ⇌ Ag(NH3)2+ 	Kf = 1,5.107
AgCl(r) + 2NH3(aq) ⇌ Ag(NH3)2+ + Cl-(aq)	K = T.Kf = 2,6.10-3
Cân bằng: (1,0 – 2x)	 x	 x
Do K rất bé nên hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức:
Nếu vắng mặt NH3 thì ở cân bằng: [Ag+] = [Cl-]
Sự hình thành phức dẫn đến: [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy:
Kết qủa này có nghĩa là 4,6.10-2M AgCl tan trong dung dịch NH3 1,0M, nhiều hơn trong nước cất là 1,3.10-5M. Như vậy sự tạo thành phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc làm tăng độ tan của AgCl.
OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ LẦN THỨ 35:
Các axit yếu được chuẩn độ với dung dịch bazơ mạnh đã biết trước nồng độ (dung dịch chuẩn). Dung dịch axit yếu (chất phân tích) được chuyển vào bình nón 250cm3 và dung dịch bazơ mạnh (chất chuẩn) được cho vào buret. Điểm tương đương của phép chuẩn độ đạt được khi lượng chất chuẩn cân bằng với lượng chất phân tích. Giản đồ biểu thị sự thay đổi của pH như là một hàm của thể tích chất chuẩn được thêm vào được gọi là đường cong chuẩn độ.
Điểm tương đương của phép chuẩn độ chỉ có thể được xác định bằng lý thuyết, nó không thể được xác định bằng thực nghiệm. Nó chỉ có thể ước lượng được bằng cách xác định sự thay đổi của một vài tính chất vật lý trong qúa trình chuẩn độ. Trong phương pháp chuẩn độ axit – bazơ, điểm cuối của phép chuẩn độ được xác định bằng cách sử dụng chất chỉ thị axit – bazơ.
Xây dựng đường cong chuẩn độ bằng cách tính một vài điểm đặc trưng và chọn chất chỉ thị thích hợp trong việc chuẩn độ 50,00cm3 CH3COOH 0,1000M (Ka = 1,8.10-5) bằng dung dịch NaOH 0,1000M. Về chất chỉ thị có thể tham khảo bảng 1:
Tên chỉ thị
Khoảng chuyển màu
Màu dạng axit – bazơ
Metyl da cam
3,2 – 4,4
đỏ - da cam
Matyl đỏ
4,2 – 6,2
đỏ - vàng
Bromthymol xanh
6,0 – 7,6
Vàng - xanh
Phenol đỏ
6,8 – 8,2
Vàng - đỏ
Phenolphtalein
8,0 -9,8
Không màu - đỏ
Thymophtalein
9,3 – 10,5
Không màu – xanh
Axit ascorbic (Vitamin C) là một axit yếu và chịu sự phân ly theo phương trình:
Chính vì vậy axit ascorbic có thể chuẩn độ được nấc 1 bằng NaOH
50,00cm3 dung dịch C6H8O6 0,1000M được chuẩn độ bằng 0,2000M:
(i) pH của dung dịch lúc đầu là:
a) 7,00; 	b) 2,58 	c) 4,17 	d) 1,00
(ii) Thể tích của chất chuẩn cần để đạt đến điểm tương đương là:
a) 50,00cm3 	b) 35,00cm3 	c) 25,00cm3 	d) 20,00cm3
(iii) Sau khi thêm 12,5cm3 dung dịch chuẩn thì pH của dung dịch sẽ là:
a) 4,17 	b) 2,58 	c) 7,00 	d) 4,58
(iv) pH ở điểm tương đương sẽ là:
a) 7,00 	b) 8,50 	c) 8,43 	d) 8,58
(v) Chất chỉ thị được sử dụng trong phản ứng này sẽ là (xem bảng 1)
a) bromthymol xanh 	b) phenol đỏ 	c) phenolphthalein 	d) thymolphtalein
(vi)