小明發(fā)現(xiàn)裝有膨化食品的包裝袋內(nèi)都充有一定量的氣體。他和同學(xué)對所充氣體的作用及成分產(chǎn)生了好奇，于是進(jìn)行了如下探究。
探究一：包裝袋內(nèi)填充氣體的目的是什么？
【交流討論】討論后，同學(xué)們一致認(rèn)為在膨化食品包裝袋內(nèi)填充氣體的目的可能是：
（1）防止膨化食品在運(yùn)輸過程中被壓碎；
（2）

防止食品變質(zhì)

防止食品變質(zhì)

。小組同學(xué)的這一分析得到了老師的肯定，老師還告訴他們，包裝袋內(nèi)填充的是一種初中化學(xué)常見的氣體。
探究二：包裝袋內(nèi)的氣體成分是什么？
【猜想與假設(shè)】包裝袋內(nèi)的氣體為：猜想1：氧氣；猜想2：氮?dú)?；猜?：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空氣。通過分析，大家認(rèn)為猜想1是錯誤的，理由是氧氣的化學(xué)性質(zhì)

比較活潑

比較活潑

，易與食品發(fā)生緩慢氧化而變質(zhì)；猜想4也是錯誤的，理由是

二氧化硫有刺激性氣味、有毒，影響食品的質(zhì)量，危害身體健康

二氧化硫有刺激性氣味、有毒，影響食品的質(zhì)量，危害身體健康

。
【查閱資料】①鎂能與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，生成物常溫下不溶于水也不與水反應(yīng)；
②鎂也能與二氧化碳在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，生成一種黑色單質(zhì)和一種金屬氧化物；
③鎂還能在氮?dú)庵腥紵?，反?yīng)生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體；
④氮化鎂在常溫下能與水反應(yīng)生成能使無色酚酞溶液變紅的物質(zhì)。
請回答：鎂與二氧化碳反應(yīng)的文字或符號表達(dá)式為

鎂+二氧化碳

點(diǎn)燃

碳+氧化鎂或Mg+CO₂

點(diǎn)燃

MgO+C

鎂+二氧化碳

點(diǎn)燃

碳+氧化鎂或Mg+CO₂

點(diǎn)燃

MgO+C

，氮化鎂（Mg₃N₂）的相對分子質(zhì)量是

100

100

。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：抽取包裝袋內(nèi)氣體一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振蕩，觀察不到石灰水變渾濁的現(xiàn)象，小明據(jù)此推斷只有猜想2成立。小紅不同意此結(jié)論，理由是

二氧化碳的量較少，觀察不到澄清的石灰水變渾濁

二氧化碳的量較少，觀察不到澄清的石灰水變渾濁

，所以只能說明猜想

3

3

不成立。
實(shí)驗(yàn)二：另抽取包裝袋內(nèi)氣體一瓶，將燃著的木條伸入瓶中。觀察到木條立即熄滅，小組同學(xué)據(jù)此判斷猜想

5

5

不成立，猜想2成立。
為進(jìn)一步確認(rèn)猜想2成立，小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)三：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①另取一瓶包裝袋內(nèi)的氣體，向其中伸入燃著的鎂條，觀察現(xiàn)象。 ②取少量反應(yīng)后的固體，加入足量的蒸餾水中，并滴入酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。	鎂條燃燒， 發(fā)出耀眼白光，得到紅色溶液 發(fā)出耀眼白光，得到紅色溶液	猜想2成立

【拓展延伸】明明同學(xué)將鎂條打磨成光亮的銀白色后，利用如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入盛有空氣的集氣瓶中，反應(yīng)完全，冷卻至室溫后打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水體積約為其容積的70%，可能原因是

鎂條與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)

鎂條與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)

。該實(shí)驗(yàn)中底部鋪一層細(xì)沙的作用是

防止高溫生成物濺落，炸裂瓶底

防止高溫生成物濺落，炸裂瓶底

。