Химия

При $450^{ \circ } С$ гидрокарбонат калия и нитрат калия будут разлагаться по уравнениям

$2KHCO_{3} \rightarrow K_{2}CO_{3} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$; (1)
$2KNO_{3} \rightarrow 2KNO_{2} + O_{2} \uparrow$. (2)

При нормальных условиях в газообразном состоянии будут находиться кислород и оксид углерода (IV). При их пропускании через раствор гидроксида кальция $Ca(OH)_{2}$ будет реагировать только с оксидом углерода:

$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} \downarrow + H_{2}O$. (3)

Вычисляем количество карбоната кальция:

$\nu (CaCO_{3}) = \frac{m(CaCO_{3})}{M(CaCO_{3})}$;
$\nu (CaCO_{3}) = \frac{10}{100} = 0,1 моль$.

Рассчитываем количество оксида углерода, выделившегося при разложении гидрокарбоната калия.
Согласно уравнению реакции (3)

$\nu (CO_{2}) = \nu (CaCO_{3}); \nu (CO_{2}) = 0,1 моль$.

Находим объем оксида углерода:

$V(CO_{2}) = \nu(CO_{2}) \cdot 22,4 л/моль$;
$V(CO_{2}) = 0,1 \cdot 22,4 = 2,24 л$.

Определяем количество гидрокарбоната калия. Из уравнения реакции (1) следует, что

$\nu (KHCO_{3}) = 2 \nu (CO_{2}); \nu (KHCO_{3}) = 0,2 моль$.

Рассчитываем его массу:

$m(KHCO_{3}) = \nu (KHCO_{3}) \cdot M(KHCO_{3})$;
$m(KHCO_{3}) = 0,2 \cdot 100 = 20 г$.

Устанавливаем объем кислорода, выделившегося при разложении $KNO_{3}$:

$V(O_{2}) = V(г) - V(CO_{2}); V(O_{2}) = 4,48 - 2,24 = 2,24 л$.

Находим количество кислорода:

$\nu (O_{2}) = \frac{V(O_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (O_{2}) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.

Определяем количество нитрата калия. Согласно уравнению реакции (2)

$\nu (KNO_{3}) = 2 \nu (O_{2}); \nu (KNO_{3}) = 2 \cdot 0,1 = 0,2 моль$.

Находим массу нитрата калия:

$m(KNO_{3}) = \nu (KNO_{3}) \cdot M(KNO_{3})$;
$m(KNO_{3}) = 0,2 \cdot 101 = 20,2 г$.

Вычисляем массу сульфата калия:

$m(K_{2}SO_{4}) = m(смеси) - m(KHCO_{3}) - m(KNO_{3})$;
$m(K_{2}SO_{4}) = 50,2 - 20 - 20,2 = 10 г$.