某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH₄）可将氧化铁（Fe₂O₃）还原为Fe、Fe₃O₄中的一种或两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如图实验：