某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好）。一段时间后，进行观察。请你一起参加分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是 。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是 。
（2）小强同学认为一定含有碳，该结论可得到小组同学的认可，理由是 。
（3）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 你选用的试剂是： 。 |
|
|
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 （填“水”或“食盐水”）中生锈快。
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
[集体讨论]（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择
A．蜡烛B．红磷C．木炭
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证.写出红磷燃烧的文字表达式
（2）小组同学共同设计了如图所示的两套装置，
你认为合理的是（填编号）.
为了确保实验的成功，在装药品之前应该.
[分组实验]在讨论的基础上，他们分组进行了实验.
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）
| 组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 进入集气瓶中水的体积（mL） |
20 |
21 |
19 |
20 |
22 |
18 |
（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的.
通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是、化学性质是.
[实验拓展]（4）已知镁在空气中燃烧可分别与氧气和氮气反应，都生成固体物质，此实验中镁（填“能”或“不能”）代替红磷，其原因是.
某同学对蜡烛的燃烧进行探究：
①点燃一支蜡烛，用一只烧杯倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛燃烧片刻后熄灭，如实验一.
②再点燃蜡烛，然后吹灭，看到烛芯产生一缕白烟，用火柴点燃白烟，蜡烛重新被引燃，如实验二.
③将粗细均匀的木条水平放在蜡烛的火焰上，稍加热后观察木条燃烧现象，如实验三.
（1）操作①中，蜡烛能燃烧片刻的原因是_________________________________________.
（2）操作②中，关于白烟的成分，有同学做出了下列猜想：A、白烟是水蒸气；B、白烟是石蜡固体小颗粒；C、白烟是二氧化碳.你认为上述猜想有道理的是（填序号）____________，理由是________________________________________.
（3）该同学在做实验一的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因
（4）木条处于外焰的部分最先变黑，说明蜡烛的外焰温度最______________.
曾经有一则新闻：某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火．“电石遇水为什么会引起火灾？”某化学兴趣小组请教老师后获知：电石主要成分为碳化钙(CaC2)，它没有可燃性且遇水会产生气体．于是他们在老师的指导下进行了以下探究．
【实验探究】
| 提出问题 |
实验现象 |
结论 |
| (1) ___________________? |
向盛有一小块电石的试管中，滴入少量的水，发现有气泡产生，用手触摸试管外壁，感觉到____________。 |
电石与水反应放热． |
| (2)电石与水反应生成的气体 是否具有可燃性？ |
收集一小试管该气体，点火，观察到有明亮的火焰． |
该气体具有__________性． |
| (3)该气体可能含有碳、氢元素吗？ |
点燃气体，用干冷烧杯罩在火焰上方，内壁出现水雾；然后迅速将烧杯倒置，倒入少量的澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊． |
该气体________（选填“一定”或“不一定”）含碳、氢元素． |
【反思】通过上述素材，你还有什么新认识___________________________________．
某学校实验小组的同学，在实验室里将稀硫酸和氯化钡溶液混合后，发现产生白色沉淀，他们将反应后的溶液进行过滤，得到滤液，滤液中溶质的成分是什么呢？于是他们进行了如下探究．
【提出问题】反应后滤液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】端端同学认为反应后滤液中的溶质是HCl
默默同学认为反应后滤液中的溶质是HCl、H2SO4
硕硕同学认为反应后滤液中的溶质是H2SO4和BaCl2
【探究与交流】(1)请说出端端同学猜想的理由_________________；
(2)上述哪位同学的猜想不正确；请说明理由_________________；
(3)默默同学为了证明自己的猜想，向反应后的滤液中加入几滴石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红，于是认为自己猜想正确，请对他的结论进行评价_________________．
(4)经过同学们多次实验证明端端、默默的猜想都是错误的，滤液中的溶质应该是_________________．
达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷（CH4)，我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】
甲 CO2 H2O ；乙 CO H2O；
丙 NH3CO2 H2O；丁 CO2 CO H2O 。
你认为同学的猜想是错误的，理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：
A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能"或“否”）。
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断同学猜想成立。
请写出C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：。