已知木炭粉（假設(shè)木炭粉中不含其他雜質(zhì)）和Fe₂O₃，在加熱條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，興趣小組同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下探究． 
I  生成固體組成分析
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以觀察到有黑色固體生成，小亮認(rèn)為生成了鐵粉，但小靈卻有不同看法，理由是．
（2）為進(jìn)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(shí)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(jì)實(shí)驗(yàn)】為確定生成氣體的組成，小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
（1）定性研究：若實(shí)驗(yàn)過(guò)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．
（2）定量研究：現(xiàn)準(zhǔn)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(cè)得剩余固體質(zhì)量為11.2g,且能完全溶于稀鹽酸．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】處理上述實(shí)驗(yàn)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、Fe₂O₃．當(dāng)催化劑中FeO與Fe₂O₃的質(zhì)量之比為9：20時(shí)，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(yīng)：2Fe₂O₃+C4FeO+CO↑．
為制得這種活性最高的催化劑，應(yīng)向240g Fe₂O₃粉末中加入木炭粉的質(zhì)量是g.

【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量；常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；金屬的化學(xué)性質(zhì)．

【答案】當(dāng)固體中混有沒(méi)有反應(yīng)完的碳粉時(shí)，也是黑色；固體全部溶解；生成氣體是CO和CO₂的混合物；CO₂；3；3