某小組做鎂在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成物中有少許黑色固體，針對(duì)這一現(xiàn)象，他們開展了以下探究，請(qǐng)仔細(xì)閱讀并完成探究報(bào)告。
[探究目的]
探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的。
[分析猜想]
分析空氣中各種成分，尋找猜想依據(jù)：
空氣成分一：氧氣；
空氣成分二：水蒸氣；
空氣成分三：氮?dú)猓?br />空氣成分四：二氧化碳；
空氣成分五：稀有氣體。
（1）小組同學(xué)認(rèn)為不可能是稀有氣體，因?yàn)?

稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)不活潑

稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)不活潑

。
[實(shí)驗(yàn)一]
鎂帶與氧氣的反應(yīng)
（一）制取氧氣并探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物與催化劑的最佳質(zhì)量比。他們采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，分別測(cè)定氯酸鉀和二氧化錳在不同質(zhì)量比時(shí)，從開始加熱到收集100mL氧氣所用的時(shí)間：實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8	9
二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比	1：40	1：20	1：10	1：5	1：3	1：2	2：3	1：1	2：1
所用時(shí)間/s	12.4	8	5	5.5	7.5	9.3	10.5	15	24

請(qǐng)回答下列問題：
（2）請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2KClO₃

M n O 2

Δ

2KCl+3O₂↑

2KClO₃

M n O 2

Δ

2KCl+3O₂↑

。
（3）實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量收集氧氣的體積，采用的實(shí)驗(yàn)方法利用了氧氣不易溶于水的性質(zhì)，如果收集氣體前集氣瓶內(nèi)未裝滿水，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

沒有

沒有

（填“有”或“沒有”）影響。
（4）分析上述數(shù)據(jù)，你認(rèn)為利用此法制氧氣，二氧化錳與氯酸鉀的最快質(zhì)量比

1：10

1：10

。
（二）燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象
將鎂帶打磨光亮，點(diǎn)燃，伸入盛滿氧氣的集氣瓶中，產(chǎn)生大量白煙，生成白色固體。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鎂與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鎂。
（5）寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式：

2Mg+2O₂

點(diǎn)燃

2MgO

2Mg+2O₂

點(diǎn)燃

2MgO

。
[實(shí)驗(yàn)二]
鎂帶與水蒸氣的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

（6）裝置A中放入幾粒沸石或碎瓷片的目的是

防止爆沸

防止爆沸

。
（7）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈，等觀察到水沸騰后，再點(diǎn)燃B處酒精燈，這樣做的目的是

排盡裝置內(nèi)的空氣

排盡裝置內(nèi)的空氣

。
（8）生成的氣體通入肥皂液中，用燃著的木條靠近肥皂液，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中，說明生成的氣體是

氫氣

氫氣

。
（9）另一種白色固體證明是氫氧化鎂，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

Mg+2H₂O=Mg（OH）₂+H₂↑

Mg+2H₂O=Mg（OH）₂+H₂↑

。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鎂粉能和水蒸氣反應(yīng)，但裝置B單并沒有產(chǎn)生黑色固體。
[實(shí)驗(yàn)三]
鎂帶與氮?dú)獾姆磻?yīng)
將1.44g打磨光亮的鎂帶在氮?dú)庵谐浞秩紵?，?shí)驗(yàn)結(jié)束后，集氣瓶內(nèi)壁附著一層淡黃色的固體，稱得其質(zhì)量為2.00g。
（10）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂，試根據(jù)數(shù)據(jù)求出氮化鎂的化學(xué)式為

Mg₃N₂

Mg₃N₂

。
（11）[探究結(jié)論]根據(jù)以上信息，可以推理得出鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生的黑色固體是鎂與空氣中的二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生的，該黑色固體是

C

C

（寫出化學(xué)式）。