某兴趣小组的同学在实验室进行如图所示实验,请回答下列问题.
$(1)$实验时待火柴快燃尽时再伸入氧气中的原因是______.
$(2)$集气瓶底部加少量水的原因是______.
$(3)$实验中观察到铁丝在空气中只是红热,难以燃烧,但在氧气中剧烈燃烧,说明氧气具有______.
$(4)$用化学式表示发生的反应:______.