同学们学习金属的化学性质后,对某品牌螺帽（如图）的金属成分展开如下的探究（其它杂质不参与下述各步反应）.
【做出猜想】
猜想$1$:螺帽的主要成分是铁.
猜想$2$:螺帽的主要成分是铁.其表面镀有锌.
猜想$3$:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有镁.
【实验一】甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序,并设计如下实验.

实验编号	稀硫酸的体积和浓度	金属（均取$2g)$	收集$50mL$氢气所需时间$/s$
①	$10mL10\%$稀硫酸	铁片	$t_{1}$
②	$10mL10\%$稀硫酸	镁片	$t_{2}$
③	$10mL$______稀硫酸	锌片	$t_{3}$

$(1)$实验前需将金属片进行打磨,其目的是______.
$(2)$实验③中加入稀硫酸的浓度应为______.
$(3)$写出铁与稀硫酸反应的化学方程式:______.
【观察并记录时间】$t_{1} \gt t_{3} \gt t_{2}$
【得出结论】
$(4)$初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是______.
【实验二】乙组用以下方案探究螺帽的金属成分.
$(5)$步骤$1$:取一个螺帽适当打磨,称量其质量为$22.4g$.
步骤$2$:

实验操作	预测现象	预测结论
将螺帽放入硫酸锌溶液中,$10$分钟后取出螺帽洗涤,在氮气流中烘干,称得质量为$m$	若$m \_\_\_\_\_\_22.4g($选填"$\gt$"或"$=$"或"$\lt ")$	猜想$1$或$2$成立
	若$m \_\_\_\_\_\_22.4g($选填"$\gt$"或"$=$"或"$\lt ")$	猜想$3$成立

实验结论:由步骤$2$的实际实验现象得到猜想$3$不成立.
步骤$3$:将步骤$2$中烘干后的螺帽加入______$(写化学式)$溶液中,若观察到螺帽表面析出黑色固体,说明猜想$2$成立.
实验反思:步骤$2$中,烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是______.