如图为某实验小组同学设计的铜与浓硫酸反应的实验装置，实验步骤如下：Ⅰ、先连接好装置，检验气密性，加入试剂；Ⅱ、加热三颈瓶A直到D中品红溶液褪色，熄灭酒精灯；Ⅲ、将Cu丝上提

Question

如图为某实验小组同学设计的铜与浓硫酸反应的实验装置，实验步骤如下：
Ⅰ、先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
Ⅱ、加热三颈瓶A直到D中品红溶液褪色，熄灭酒精灯；
Ⅲ、将Cu丝上提离开液面．

（1）实验中观察到三颈瓶A中有白色固体产生，该固体为___（填化学式）．
（2）熄灭酒精灯后，发现D中的液体不会倒吸，其原因是___；
（3）支管B的作用是___；
（4）实验中还发现铜丝表面有黑色固体X，其中可能含有CuO，CuS，Cu₂S，以及被掩蔽的Cu₂O，已知Cu₂O在酸性环境下会发生歧化反应生成Cu²⁺和Cu，在氧气中煅烧转化为CuO； CuS和Cu₂S常温下都不溶于稀盐酸，在氧气中煅烧，都转化为氧化铜和二氧化硫．为探究X的成分，该小组同学向m₁g固体X中加入足量稀盐酸，过滤，得蓝色滤液，滤渣经洗涤、干燥后称量得m₂g，将该滤渣在氧气流中锻烧、冷却称量至恒重为m₃g．
①若m₂>m₃，则煅烧过程中一定发生反应的化学方程式为___；
②若m₂=m₃，则固体X中一定含有___ （填化学式）．
（5）为探究D中使品红溶液褪色的微粒是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，该小组同学做了如下实验：
I．将干燥的二氧化硫气体通入品红与无水乙醇的混合液中，品红溶液不褪色；
Ⅱ．常温下，向两支盛有等体积、等浓度品红溶液的试管中分别加入等物质的量的亚硫酸钠、亚硫酸氢钠固体，品红溶液均褪色，且加入亚硫酸钠固体的品红溶液褪色较快．
①据实验I推断，使品红试液褪色的微粒可能有___种；
②依据实验Ⅱ，该小组同学得出结论：
a．使品红溶液褪色的微粒是HSO₃^-和SO₃^2-，不是H₂SO₃．你认为结论a是否正确___ （填“是”或“否”），理由是___；
b．使品红溶液褪色的微粒是___ （填微粒符号）．（已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数k_a1=1.54×10^-2，k_a2=1.02×10^-7）

Answer 1

（1）加热三颈瓶A直到D中品红溶液褪色，熄灭酒精灯，将Cu丝上提离开液面，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，实验中观察到三颈瓶A中有白色固体产生，该固体为CuSO₄，
故答案为：CuSO₄；
（2）熄灭酒精灯后，发现D中的液体不会倒吸，其原因是因为A中压强减小时，空气从C导管进入A中，可防止D中液体倒吸，
故答案为：A中压强减小时，空气从C导管进入A中，可防止D中液体倒吸；
（3）分液漏斗中B玻璃管能使漏斗内和三颈瓶中压强相通，保证压强平衡促使液体顺利流下，
故答案为：平衡压强，使液体顺利流下；
（4）①Cu₂O在氧气中煅烧转化为CuO，Cu2O～2CuO，固体质量增加，CuS在氧气中煅烧，都转化为氧化铜和二氧化硫，CuS～CuO，固体质量减小，Cu₂S灼烧生成氧化铜和二氧化硫，Cu₂S～2CuO，固体质量不变，若m₂>m₃，灼烧后质量减小，则煅烧过程中一定发生CuS灼烧的反应，反应的化学方程式为2CuS+3O₂(△.)/()2CuO+2SO₂，
故答案为：2CuS+3O₂(△.)/()2CuO+2SO₂；
②若m₂=m₃，Cu₂S灼烧生成氧化铜和二氧化硫，固体质量不变，CuS在氧气中煅烧，都转化为氧化铜和二氧化硫，CuS～CuO固体质量减小，Cu～CuO固体质量增加，所以当固体质量灼烧后质量不变，则固体X中一定含有Cu₂O、Cu₂S，
故答案为：Cu₂O、Cu₂S；
（5）①二氧化硫和水反应生成亚硫酸，SO₂+H₂O⇌H₂SO₃，亚硫酸是二元弱酸，所以能发生两步电离，第一步生成氢离子和亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子电离生成亚硫酸根离子和氢离子，H₂SO₃⇌H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-⇌H⁺+SO₃^2-，以上反应都是可逆反应，所以存在的含有硫元素的微粒有（除二氧化硫外）H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃ ^2-，
故答案为：3；
②常温下，向两支盛有等体积、等浓度品红溶液的试管中分别加入等物质的量的亚硫酸钠、亚硫酸氢钠固体，品红溶液均褪色，且加入亚硫酸钠固体的品红溶液褪色较快，
a．亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都是强碱弱酸盐，都能发生水解，水解反应方程式为：亚硫酸钠的水解，SO₃^2-+H₂O=HSO₃^-+OH^-、HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；亚硫酸氢钠的水解，HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；通过水解方程式看出，无论亚硫酸钠还是亚硫酸氢钠都能水解生成亚硫酸，故该说法错误．
故答案为：否，因亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸；
b．上述现象说明是亚硫酸根离子使品红溶液褪色快，亚硫酸氢根离子、亚硫酸都可以电离出亚硫酸根离子，根据实验和分析，得出的结论是使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子，
故答案为：SO₃^2-．