31、　已知木炭粉和Fe₂O₃ 反应的化学方程式为：2Fe₂O₃ + 3C ^高温 4Fe+3CO₂↑或者为：Fe₂O₃ + 3C ^高温 2Fe+3CO↑某同学设计一个实验，假定恰好完全反应，测定此反应中的气体生成物，实验装置如下图。

　 ⑴实验中通入的气体是纯净干燥的N₂，写出不用空气的主要理由　　　　　　　　　 ，实验也不能用潮湿的氮气，原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　⑵如用氧化铁与木炭粉的混合物3.8g反应，充分反应后测得固体质量减轻1.56g，则生成的气体为　　　　　　　　 。

⑶烧杯内适量澄清石灰水的现象为_________________，

若氧化铁的质量与本次实验相同，要使澄清石灰水的现象也与本次实验相同，则固体混合物总质量(m)的取值范围应该是___________________________________。

⑷合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃。

①当催化剂中FeO与Fe₂O₃的质量之比为9:20时,其催化活性最高,此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为________________。(2分)

②以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量碳,发生如下反应:

　　　　　　　　　　　　　　　　　 2Fe₂O₃+C4FeO十CO₂↑

为制得这种活性最高的催化剂,应向480g Fe₂O₃ 粉末中加入碳多少克 ?(3分)