Медь растворяется только в концентрированной серной, когда концентрация последней упадет, то медь перестанет растворяться, а кислота останется. В итоге у Вас получится интересный раствор из сульфата меди, серной кислоты и всякой каки, содержащейся в кислоте и в проволоке. ИМХО чёрный осадок это всё же оксид меди, все-таки серная кислота окисляет медь до оксида, а потом его растворяет. Попробуйте растворить осадок в разбавленной горячей серной кислоте. Если не растворится - то это сульфид одновалентной. Определить ионы железа в воде Вам, скорее всего, не удастся. Уж больно там его мало.