已知木炭粉（假設(shè)木炭粉中不含其它雜質(zhì)）和Fe
2O
3 在加熱條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，興趣小組同學(xué)對該實驗進行如下探究．
Ⅰ生成固體組成分析
（1）實驗過程中可以觀察到有黑色固體生成，小亮認為生成了鐵粉，但小靈卻有不同看法，理由是
．
（2）為進一步確定黑色固體成分，小歡將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時出現(xiàn)
的現(xiàn)象，則生成的黑色固體全部是鐵．
Ⅱ生成氣體成分分析
提出假設(shè)：生成氣體的可能組成有三種：
假設(shè)1：生成氣體是二氧化碳；
假設(shè)2：生成氣體是一氧化碳；
假設(shè)3：生成氣體是
．
設(shè)計實驗：為確定生成氣體的組成，小組同學(xué)設(shè)計實驗裝置如圖．
（1）實驗中通入的氣體是純凈干燥的N
2，分析不用空氣的
理由是
．
A．空氣中的二氧化碳會使石灰水變渾濁
B．空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO
2而干擾實驗結(jié)果
C．空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實驗結(jié)果
（2）定性研究：若實驗過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中一定含有
．
（3）定量研究：現(xiàn)準確稱取16.0g氧化鐵與2.4g木炭粉混合，在上述裝置中完全反應(yīng)．測得剩余固體質(zhì)量為11.2g，且能完全溶于稀鹽酸．
實驗結(jié)論：處理上述實驗數(shù)據(jù)后可知，假設(shè)
正確．
拓展與延伸：合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe
2O
3．當催化劑中FeO與Fe
2O
3的質(zhì)量之比為9：20時，其催化活性最高．現(xiàn)以Fe
2O
3為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量木炭粉，發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe
2O
3+C
4FeO十CO
2↑．為制得這種活性最高的催化劑，應(yīng)向240g Fe
2O
3 粉末中加入木炭粉的質(zhì)量是
g．
智趣寒假作業(yè)云南科技出版社系列答案
已知木炭粉和Fe2O3 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe2O3+3C
所以有
