3 . 实验小组探究溶液灼烧的变化。将一只白粉笔浸泡在溶液中，一段时间后，用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧，很快观察到粉笔表面颜色的变化：黄色→红褐色→铁锈色。请回答下列问题：

(1)将固体溶于水，溶液呈_______(填“酸”“碱”“中”)性，原因是_______(用离子方程式解释)。
(2)配制溶液时，先将氯化铁晶体溶于浓盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。该操作的目的是_______。
(3)甲同学将“铁锈色”物质高温灼烧，“铁锈色”变成了“黑色”。他认为“黑色”物质可能是酒精灼烧粉笔的产物。乙同学想要通过实验来证明甲同学是错的，他进行的实验操作和现象是_______。
(4)乙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引，推测“黑色”物质是_______(填化学式)，写出“铁锈色→黑色”反应的化学反应方程式_______。