某小组采用图a所示实验装置探究 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是 $Fe$；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是 $F{e}_3{O}_4$，并查阅了资料： $F{e}_3{O}_4$可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。

（1）制备 $CO$的原理是：（ $HCOOH$在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备 $CO$的是______（填标号）。

（2）若甲同学推断正确，反应的化学方程式为______。

（3）对乙同学提出的质疑进行分析和验证。

①定量分析物质组成可知，该反应生成 $F{e}_3{O}_4$是合理的，理由是______。

②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有 $F{e}_3{O}_4$和 $Fe$．检验的操作和现象是：取样于试管中，______。

（4）该小组为了探索 $CO$还原 $F{e}_2{O}_3$与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。

①用 $CO$炼铁时，还原 $F{e}_2{O}_3$的温度应不低于______ $℃$。（填“ $400$”“ $600$”或“ $800$”）

②图中： $x＝$______。

③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为 $600℃$左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：____________。