【题目】铁是生活中常用的金属，请你根据学习回答下列问题
（1）金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银）以 形式存在，其余大多数以化合物的存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称作为矿石。铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等，生产生活中常用金属矿物冶炼金属，而一般情况下，不选择黄铁矿（FeS2）来炼铁，原因之一是
原因二是生成的二氧化硫会污染空气。
（2）冬天使用的“取暖片”中，发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与 、 等物质共同作用才会“生锈”。
（3）第一种新型材料纳米级Fe粉在空气中易自燃，它能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级Fe粉，其流程如图所示:
①完成上述制作工艺Ⅱ中发生置换反应的化学方程式（氮气不参与反应）: 。
②在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，通入N2的目的是 。
第二种新型纳米材料MFe2OX（3<x<4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2OX能使工业废气中的SO2转化为S，转化流程如下图所示:已知MFe2Oy中Fe为+3价。
③比较X Y（填大于、对于或小于）
④该化学反应中SO2 （填是或不是）催化剂。
（4）为了研究炼铁的主要反应原理，某化学兴趣小组的同学用一氧化碳还原氧化铁做实验。装置如图所示。请回答下列问题:
①组装好仪器后，检查气密性并在玻璃管中装入红色氧化铁粉末后的实验操作顺序为
A．通一氧化碳
B．点燃给硬质玻璃管加热的酒精喷灯
C．点燃处理尾气的酒精灯
D．检验一氧化碳的纯度
②实验中硬质玻璃管内可以观察到的现象为:
③焦炭和一氧化碳都能在高温下跟铁矿石中的氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，试写出焦炭与氧化铁反应的方程式:
④右侧尾气处理的原理用化学方程式表示为:
⑤某学校研究性学习小组为了测定某炼铁厂生产出来的生铁（铁碳合金，其中含碳量2～4.3%）是否达到要求，取来了一些生铁样品，并取稀盐酸100g，平均分成4份，进行实验，结果如下:
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 |
稀盐酸的质量/g | 25 | 25 | 25 | 25 |
加入样品的质量/g | 3 | 6 | 9 | 12 |
生成的H2质量/g | 0.1 | 0.2 | 0.25 | m |
Ⅰ上表中的m的数值为 。
Ⅱ试计算这种生铁样品中碳的质量分数并判断是否达到要求。（写出计算过程，计算结果保留小数点后一位）
