21. 老师给了同学们一包红色粉末, 该粉末可能是铜粉或氧化铁 $(Fe_2O_3)$ 粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。(查阅资料: $Cu + 2FeCl_3 = 2FeCl_2 + CuCl_2$)
(1) 定性实验:

写出氧化铁与稀盐酸反应的化学方程式:。
(2) 定量实验:

取该粉末 $4g$ 放人硬质玻璃管中, 先通人 $CO$, 然后再用酒精喷灯加热一段时间, 最后停止加热, 继续通人 $CO$ 至装置冷却。实验装置如图所示。
① 实验时, 先通 $CO$ 再加热的目的是。
② 若该粉末全部是氧化铁, 在硬质玻璃管中观察到的实验现象是。 $B$ 装置用于吸收二氧化碳并收集 $CO$, 其中盛放的试剂最好是 (填字母序号)。
A. $NaOH$ 溶液
B. 稀盐酸
C. 水
如果该实验没有装置 $B$、$C$, 实验造成的危害是。
③ 若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物, 待装置完全冷却至室温, 称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为 $mg$, 则 $m$ 的取值范围是。