现有一包黑色粉末，可能由铁粉、碳粉和氧化铜中的一种或几种物质组成。某化学兴趣小组对黑色粉末的成分进行探究并提炼其中的某种金属。

【提出问题】黑色粉末是什么？

【初步实验】把少许黑色粉末与足量稀盐酸混合，立即产生气泡，且反应后无固体剩余。

【查阅资料】①常温下碳的化学性质不活泼，不与稀盐酸发生反应。

②氢气具有还原性，可用于冶金工业。

【初步结论】黑色粉末可能是　　或　　。

同学们为了进一步确定黑色粉末的成分，进行了如下实验。

【设计实验】如图所示实验

【实验现象】试管底部有红色物质生成。

【实验结论】黑色粉末是　　，试管中发生反应的化学方程式为　　。

【拓展探究】为了提炼其中的某种金属，同学们取相同质量的黑色粉末，设计了如下两种实验方案：

（1）步骤2和步骤3中物质分离的操作名称是　　。

（2）方案中的五个步骤，其中不能说明铁的活动性比铜强的步骤是　　。方案中属于复分解反应的化学方程式为　　。

（3）D、E是同一种溶质形成的溶液，但不能判断其中溶质质量大小，理由是　　。

（4）请你分析哪种方案合理并说明理由　　。