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已知木炭粉（假設木炭粉中不含其它雜質(zhì)）和Fe₂O₃ 在加熱條件下發(fā)生化學反應，興趣小組同學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：生成氣體的可能組成有三種：
假設1：生成氣體是二氧化碳；
假設2：生成氣體是一氧化碳；
假設3：生成氣體是．
設計實驗：為確定生成氣體的組成，小組同學設計實驗裝置如圖．
（1）實驗中通入的氣體是純凈干燥的N₂，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生成CO或CO₂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．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、Fe₂O₃．當催化劑中FeO與Fe₂O₃的質(zhì)量之比為9：20時，其催化活性最高．現(xiàn)以Fe₂O₃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：2Fe₂O₃+C

高溫  .

4FeO十CO₂↑．為制得這種活性最高的催化劑，應向240g Fe₂O₃ 粉末中加入木炭粉的質(zhì)量是g．