题目内容
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W g铜粉样品，设计如下实验装置：
（1）仪器②、⑤的名称是：②
（2）①、④中发生反应的化学方程式为：①
（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
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（1）～（5）的有关问题．
解答：解：（1）仪器②为用于加热的酒精灯；仪器⑤用于盛放较大量液体或溶解所需要的烧杯；
故答案为：酒精灯；烧杯；
（2）反应①为氯酸钾在加热和二氧化锰催化条件下，分解生成氯化钾和氧气；反应④为氢氧化钠溶液吸收气体二氧化碳，生成碳酸钠和水；
故答案为：2KClO3
2KCl+3O2↑；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（3）装置③中红褐色氧粉在加热条件下与氧气发生反应而形成黑色的氧化铜，少量的杂质碳粉在加热条件下与氧气反应形成无色气体二氧化碳；
故答案为：红褐色的铜粉变成黑色；
（4）实验结束时，如果先停止加热，装置内气体遇冷气体体积减小，而引起烧杯及广口瓶内液体倒吸入试管及玻璃管，而使试管及玻璃突然遇冷而炸裂；
故答案为：溶液倒流，引起玻璃管和试管破裂；
（5）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”，“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；
故答案为：氯酸钾必须足量（或过量），NaOH溶液也必须足量．
故答案为：酒精灯；烧杯；
（2）反应①为氯酸钾在加热和二氧化锰催化条件下，分解生成氯化钾和氧气；反应④为氢氧化钠溶液吸收气体二氧化碳，生成碳酸钠和水；
故答案为：2KClO3
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（3）装置③中红褐色氧粉在加热条件下与氧气发生反应而形成黑色的氧化铜，少量的杂质碳粉在加热条件下与氧气反应形成无色气体二氧化碳；
故答案为：红褐色的铜粉变成黑色；
（4）实验结束时，如果先停止加热，装置内气体遇冷气体体积减小，而引起烧杯及广口瓶内液体倒吸入试管及玻璃管，而使试管及玻璃突然遇冷而炸裂；
故答案为：溶液倒流，引起玻璃管和试管破裂；
（5）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”，“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；
故答案为：氯酸钾必须足量（或过量），NaOH溶液也必须足量．
点评：对于综合探究实验题，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，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，最后紧扣题意回答有关的问题．
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