某初级中学学生为了探究实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图）可能是什么物质， 大胆猜想并设计实验进行验证。

【发现问题】当把黑色粉末与无色溶液混合时，立即产生气泡。

【查阅资料】初中化学实验室常见的黑色粉末有CuO、MnO₂、Fe₃O₄、铁粉、炭粉等

【提出假设】黑色粉末是____，无色溶液是____。（只写一种假设）

【设计实验】①向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量试剂瓶中的无色溶液；

②用____法收集一试管气体；

③检验气体（写出操作方法）_____________________________。

【实验现象】_______________________________

【实验结论】此气体是____ ，原假设________________________________。