某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用图1所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验

某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用图1所示装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验，测定铜的质量分数．图中铁架台等装置已略去．请回答下列问题：仪器：铁架台（含铁圈、铁夹）、分液漏斗、平底烧瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、石棉网、洗气瓶等．药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰（固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，可用来吸收水和CO2）．①除上述仪器外，实验中还必须用到的仪器是______；②实验操作前，首先进行______检查．在C中加入样品粉末W g，D中装入药品后并称量为m1g，连接好仪器．打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液．对C进行加热．当C中药品充分反应后，关闭A的活塞，停止加热．冷却后，称量D的质量为m2 g．实验进行的过程中，装置C中发生的主要化学反应类型______；充分反应后装置C中剩余的固体成分是______．③问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果．经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置，该装置作用是______．④有学生提出直接用图2装置，在空气中直接加热进行实验．图中仪器“a”的名称为______．若取20g铜粉（含炭）样品进行实验，充分反应后，仪器a中剩余的固体质量为24g，计算求原来混合物中铜的物质的量以及铜的质量分数．（要求：根据化学方程式计算，并写出计算过程！）