將Fe₂O₃和純凈的碳粉混合，平鋪在反應管a中，在錐形瓶b盛有足量澄清石灰水按圖連接儀器。實驗開始時緩慢通入氮氣過一段時間后，加熱反應管觀察到管內發(fā)生劇烈反應同時，瓶中的溶液出現(xiàn)白色沉淀待反應完成后停止加熱仍繼續(xù)通入氮氣直至反應管冷卻。此時，管內的混合物變成黑色粉末。回答問題：
（1）取少量固體溶于足量的稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產生，若同時出現(xiàn)

固體全部溶解

固體全部溶解

的現(xiàn)象，則生成的黑色固體全部是鐵。
（2）實驗中通入的氣體是純凈干燥的氮氣，不用空氣的主要原因是

空氣中含有氧氣會將生成的鐵氧化

空氣中含有氧氣會將生成的鐵氧化

。
（3）停止加熱前是否需要斷開和b的連接處？為什么？

不需要，因為氮氣不斷通入，b瓶中的溶液不會倒吸入a瓶

不需要，因為氮氣不斷通入，b瓶中的溶液不會倒吸入a瓶

（4）本實驗的尾氣是否需要處理？如需處理，請回答如何處理，如不需處理，說明理由

需處理，因尾氣中有CO，在尾氣氣出口加一個點燃的酒精燈

需處理，因尾氣中有CO，在尾氣氣出口加一個點燃的酒精燈

。
（5）合成氨工業(yè)中使用的催化劑鐵觸媒的成分可表示為xFeO?yFe₂O₃（其中FeO與Fe₂O₃質量比為27：20）。若用40gFe₂O₃通過該實驗制備出37.6g鐵觸媒，反應中消耗的純凈碳粉的質量范圍是

0.9g～1.8g

0.9g～1.8g

，x：y=

3：1

3：1

。