已知木炭粉（假設木炭粉中不含其它雜質）和Fe
2O
3 在加熱條件下發生化學反應，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，發現有大量氣泡產生，若同時出現
的現象，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生成CO或CO
2而干擾實驗結果
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．測得剩余固體質量為11.2g，且能完全溶于稀鹽酸．
實驗結論：處理上述實驗數據后可知，假設
正確．
拓展與延伸：合成氨工業生產中所用的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的質量之比為9：20時，其催化活性最高．現以Fe
2O
3為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量木炭粉，發生如下反應：2Fe
2O
3+C
4FeO十CO
2↑．為制得這種活性最高的催化劑，應向240g Fe
2O
3 粉末中加入木炭粉的質量是
g．
黃岡冠軍課課練系列答案
長江作業本同步練習冊系列答案
（2012?黃岡模擬）已知木炭粉（假設木炭粉中不含其他雜質）和Fe2O3，在加熱條件下發生化學反應，興趣小組同學對該實驗進行如下探究．
CO2，2C+O2
