Химия

Записываем уравнение реакции:

$CuSO_{4} + H_{2}S = CuS \downarrow + H_{2}SO_{4}$.

Определяем массу сульфата меди(II) в растворе:

$m(X) = \frac{w(x) \cdot m(р-ра)}{100 \text{ %} }; m(CuSO_{4} ) = \frac{250 г \cdot 10 \text{ % } }{ 100 \text{ %}} = 25 г$.

Вычисляем количество вещества сероводорода и сульфата меди(II):

$n = \frac{m}{M}; n(CuSO_{4} ) = \frac{25 г}{160 г/моль} = 0,156 моль$;
$n = \frac{V}{V_{m} }; n(H_{2}S ) = \frac{2,24 л}{22,4 л/моль} = 0,1 моль$.

По уравнению реакции $n(CuSO_{4}) : n(H_{2}S) = 1 : 1$. Из расчета следует, что сульфат меди(II) взят в избытке, поэтому все дальнейшие расчеты надо вести по сероводороду.

Находим массу сероводорода:

$m = nM; m(H_{2}S) = 0,1 моль \cdot 34 г/моль = 3,4 г$.

Рассчитываем массы веществ, образовавшихся в ходе реакции. По уравнению реакции $n(H_{2}S) = n(H_{2}SO_{4}) = n(CuS) = 0,1 моль$;

$m = nM; m(H_{2}SO_{4}) = 0,1 моль \cdot 98 г/моль = 9,8 г$;
$m(CuS) = 0,1 моль \cdot 96 г/моль = 9,6 г$.

Определяем массу полученного раствора $m^{ \prime}(р-ра)$, учитывая, что $CuS$ выпадает в осадок:

$m^{ \prime}(р-ра) = m(р-ра) + m(H_{2}S) - m(CuS)$;
$m^{ \prime}(р-ра) = 250 г + 3,4 г - 9,6 г = 243,8 г$.

Рассчитываем массовую долю серной кислоты в полученном растворе:

$w(X) = \frac{m(X)}{m^{ \prime}(р-ра) }; w(H_{2}SO_{4}) = \frac{9,8 г}{243,8 г} \cdot 100 \text{ % } = 4,02 \text{ % }$.
Ответ: $w(H_{2}SO_{4}) = 4,02 \text{ %}$ .