题目内容：

某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验。

I．定性探究

在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如图），从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？_____，观察到玻璃管内固体由红色全部变为黑色。

小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家分头查阅资料。

（查阅资料）

（1）一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。

（2）一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。

（3）

性质	四氧化三铁	氧化亚铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	能

 

（实验与猜想）

（1）该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体全部能被吸引，则该黑色固体中不可能含有_____。

（2）进行猜想：黑色固体可能

a．全部为铁        b．_____       c．_____

Ⅱ.定量探究

取上述研磨后的黑色固体20g，设计如下实验：

（1）小明同学的猜想_____（填“是”或“否”）成立。

（2）通过计算，确定20g黑色固体的成分及质量_____（请写出计算过程）。

（继续实验）

若要从以上探究所得FeSO4、CuSO4的混合溶液中回收铜和硫酸亚铁晶体，可设计如下实验方案：

（1）步骤①中，金属X是_____；

（2）步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是_____。发生反应的化学方程式为_____。