8. 新素养 科学思维（2026·湖北武汉期末）某工厂废铁屑的主要成分是单质铁，还含有氧化铁和水。为探究该废铁屑的组成，兴趣小组取10.00 g该废铁屑样品放入硬质玻璃管中，用
所示装置进行实验（装置气密性良好；固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰可以吸收二氧化碳和水）。实验过程中硬质玻璃管内剩余固体质量随加热时间变化关系如图2所示。下列说法正确的是（
D
）
A.装置甲硬质玻璃管内发生了置换反应
B.反应前后装置乙的质量增加了0.88 g
C.该样品中单质铁的质量分数为91.20%
D.该样品中氧化铁的质量分数为16.00%
答案：8. D 解析:装置甲硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,置换反应是由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,一氧化碳和氧化铁都是化合物,则该反应不是置换反应,故A错误;由题图2可知,水的质量为10.00 g-9.60 g=0.40 g,氧化铁和一氧化碳反应固体减少的质量为9.60 g-9.12 g=0.48 g,设生成二氧化碳的质量为x,该废铁屑样品中氧化铁的质量为y。
3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂ 固体减少质量
160 112 132 160-112=48
y x 0.48 g
$\frac{132}{48}=\frac{x}{0.48\ \mathrm{g}}$ x=1.32 g
$\frac{160}{48}=\frac{y}{0.48\ \mathrm{g}}$ y=1.60 g
即生成二氧化碳的质量为1.32 g,碱石灰可以吸收二氧化碳和水,则反应前后装置乙的质量增加了1.32 g+0.40 g=1.72 g,故B错误;由B项分析可知,氧化铁的质量为1.60 g,则废铁屑样品中铁的质量为10.00 g-0.40 g-1.60 g=8.00 g,样品中单质铁的质量分数为$\frac{8.00\ \mathrm{g}}{10.00\ \mathrm{g}}×100\%=80.00\%$,故C错误;该样品中氧化铁的质量分数为$\frac{1.60\ \mathrm{g}}{10.00\ \mathrm{g}}×100\%=16.00\%$,故D正确。
9.(2026·福建莆田期末)根据下列实验装置图，回答有关问题。
(1) ①仪器的名称：
试管
。
(2) 实验室用高锰酸钾固体制取并收集一瓶干燥的氧气，应选用的装置是
A、C
（填字母）。若用装置E收集氧气，集满后的正确操作：将导管从集气瓶中移出，
在水面下用玻璃片盖住集气瓶口
，将集气瓶移出水面，正放在桌面上。
(3) 某同学设计了装置F来制取二氧化碳并验证其相关性质。
① 转动Y形管，稀盐酸流动，与物质M接触，反应开始。则物质M应为
大理石(或石灰石)
（填物质名称）。Y形管内发生反应的化学方程式为
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
。
② 往软塑料瓶中加入澄清石灰水，盖上瓶塞并振荡，可观察到
软塑料瓶变瘪,澄清石灰水变浑浊
的现象，用相关的化学方程式解释：
CO₂+Ca(OH)₂=H₂O+CaCO₃↓
。
(4) 实验室用装置甲制取二氧化碳时，用压强传感器测得试管内某段时间压强的变化如图乙所示，a点对应的操作是
关闭止水夹
，bc段压强不变的原因是
大理石(或石灰石)与稀盐酸完全分开,不再产生二氧化碳气体
。
答案：9. (1) 试管 (2) A、C 在水面下用玻璃片盖住集气瓶口 (3) ① 大理石(或石灰石) CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ ② 软塑料瓶变瘪,澄清石灰水变浑浊 CO₂+Ca(OH)₂=H₂O+CaCO₃↓ (4) 关闭止水夹 大理石(或石灰石)与稀盐酸完全分开,不再产生二氧化碳气体
