Question

某科技小組的同學利用天然資源獲得了紅褐色的銅粉(含雜質炭)，為了測定該銅粉樣品中銅的質量分數(百分含量)，取Wg銅粉樣品，設計如下實驗裝置：

(1)儀器②、⑤的名稱是：②________、⑤________．

(2)①、④中發生反應的化學方程式為：

①________，④________．

(3)裝置③中的實驗現象是________．

(4)結束實驗時，先熄滅兩個酒精燈，在冷卻過程中可能導致的后果是________．

(5)利用上述裝置，通過稱量反應前后裝置④的質量，得到CO₂的質量，進而求出銅的質量分數(實驗過程中忽略水蒸氣的影響)．為了確保測得的CO₂質量準確可靠，在保證裝置不漏氣、稱量準確、操作規范的前提下，你認為還需要的條件是________________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)酒精燈　燒杯　(2)　2NaOH＋CO2→Na2CO3＋H2O　(3)紅褐色的銅粉變成黑色　(4)溶液倒流，引起玻璃管和試管破裂　(5)氯酸鉀必須足量(或過量)；NaOH溶液也必須足量 　　解析：本題屬于綜合探究實驗題，可按“綜合探究實驗解題三步驟”的思路展開分析．首先要明確該實驗的目的是“測定該銅粉樣品中銅的質量分數”．然后圍繞該實驗目的，分析題給實驗裝置中可能涉及的反應原理及裝置作用，裝置①是利用KClO3受熱催化分解制取氧氣；裝置③是利用氧氣與銅粉樣品中的Cu和C發生反應分別生成CuO黑色固體和CO2氣體；生成的CO2氣體進入裝置④中與NaOH溶液反應而被吸收，可根據裝置④的增重測得雜質炭生成的CO2的質量，再換算為雜質炭的質量，用銅粉樣品質量減去炭的質量就是銅的質量，由此求得銅的質量分數；裝置⑤中的澄清石灰水可檢驗是否還有未被NaOH溶液吸收的CO2通過．最后緊扣題意回答有關的問題，對于問題(1)～(3)根據上述原理分析不難回答；對于問題(4)要借鑒平時小結的“加熱固體制取氧氣、并用排水法收集氧氣要防止液體倒流導致試管破裂”的實驗經驗來回答；對于問題(5)要根據題意“通過稱量反應前后裝置④的質量，得到CO2的質量，進而求出銅的質量分數”的原理和“確保測得的CO2質量準確可靠”的實驗要求，“在保證裝置不漏氣、稱量準確、操作規范的前提下”，分析“還需要的條件”：一是氯酸鉀必須足量(或過量)，以提供足量的氧氣把雜質炭氧化成CO2；二是NaOH溶液也必須足量，以保證把生成的CO2全部吸收．