湛江东海岛钢铁基地前期工作正在开展，钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途．建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢铁．

（1）钢铁属于______（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失．铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的______和______共同作用的结果；
（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法．这些方法都能防止锈蚀的共同原理是______；
（4）炼铁厂常以焦炭、磁铁矿（主要成分是四氧化三铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图所示：请写出第③步反应的化学方程式：______．