Question

某科技小组的同学利用天然资源获得了红褐色的铜粉(含杂质炭)，为了测定该铜粉样品中铜的质量分数(百分含量)，取Wg铜粉样品，设计如下实验装置：

(1)仪器②、⑤的名称是：②________、⑤________．

(2)①、④中发生反应的化学方程式为：

①________，④________．

(3)装置③中的实验现象是________．

(4)结束实验时，先熄灭两个酒精灯，在冷却过程中可能导致的后果是________．

(5)利用上述装置，通过称量反应前后装置④的质量，得到CO₂的质量，进而求出铜的质量分数(实验过程中忽略水蒸气的影响)．为了确保测得的CO₂质量准确可靠，在保证装置不漏气、称量准确、操作规范的前提下，你认为还需要的条件是________________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)酒精灯　烧杯　(2)　2NaOH＋CO2→Na2CO3＋H2O　(3)红褐色的铜粉变成黑色　(4)溶液倒流，引起玻璃管和试管破裂　(5)氯酸钾必须足量(或过量)；NaOH溶液也必须足量 　　解析：本题属于综合探究实验题，可按“综合探究实验解题三步骤”的思路展开分析．首先要明确该实验的目的是“测定该铜粉样品中铜的质量分数”．然后围绕该实验目的，分析题给实验装置中可能涉及的反应原理及装置作用，装置①是利用KClO3受热催化分解制取氧气；装置③是利用氧气与铜粉样品中的Cu和C发生反应分别生成CuO黑色固体和CO2气体；生成的CO2气体进入装置④中与NaOH溶液反应而被吸收，可根据装置④的增重测得杂质炭生成的CO2的质量，再换算为杂质炭的质量，用铜粉样品质量减去炭的质量就是铜的质量，由此求得铜的质量分数；装置⑤中的澄清石灰水可检验是否还有未被NaOH溶液吸收的CO2通过．最后紧扣题意回答有关的问题，对于问题(1)～(3)根据上述原理分析不难回答；对于问题(4)要借鉴平时小结的“加热固体制取氧气、并用排水法收集氧气要防止液体倒流导致试管破裂”的实验经验来回答；对于问题(5)要根据题意“通过称量反应前后装置④的质量，得到CO2的质量，进而求出铜的质量分数”的原理和“确保测得的CO2质量准确可靠”的实验要求，“在保证装置不漏气、称量准确、操作规范的前提下”，分析“还需要的条件”：一是氯酸钾必须足量(或过量)，以提供足量的氧气把杂质炭氧化成CO2；二是NaOH溶液也必须足量，以保证把生成的CO2全部吸收．