题目内容
【题目】镁是一种活泼的金属，实验室长期露置的镁带表面常呈现灰黑色。化学实验小组的同学为探究人组成，收集了镁表面的灰黑色物质，设计并完成了以下实验。
（查阅资料）灰黑色固体加热易分解，产物均为氧化物。
（提出问题）灰黑色物质由哪些元素组成？
（做出猜想）灰黑色物质中含有镁元素，结合空气中的成分其可能含有碳、氢、氧、氮等元素。
小明认为灰黑色物质中不会含有氮元素，原因是_____。
（设计实验）为验证灰黑色物质是否含有碳、氢、氧元素，同学们设计了以下实验：
方案一：程程取少量灰黑色物质于试管中，滴加_____，将生成的气体通入澄清石灰水中，观察到_____，说明物质中含有碳、氧元素。
方案二：琪琪同学取少量灰黑色物质放入试管中进行加热分解，实验装置如下图甲所示，也证明了灰黑色物质中含有碳、氧元素。
可是琪琪在加热过程中发现试管中的物质突然“噗”的一声燃烧起来，出现红热，反应很快停止并有固体物质粘附在试管壁上，请你帮她分析出现该现象可能的原因_____。
方案三：小宇也取少量灰黑色物质放入试管中，用酒精灯加热，观察到_____，说明灰黑色物质中含有氢元素。
实验完成后，待试管冷却，小宇将试管取下，加入足量稀硫酸，发现大部分固体溶解，并有气泡出现，请写出气体生成的一个化学反应方程式_____。
（实验结论）灰黑色物质中除含镁元素外，还含有碳、氧、氢元素。
（拓展延伸）小萱认为灰黑色物质的形成与空气的某些成分有关，她用上图乙装置设计了一个实验，通过近一周若的观察，镁条表面一直无变化，证明灰黑色物质的形成与空气中的_____（填化学式）有关。
【答案】氮气的化学性质不活泼 稀盐酸 澄清石灰水变浑浊； 没反应的炭黑单质 试管内壁有水雾生成； 
【解析】
作出猜想：
黑色固体中不含有氮元素的原因是空气中氮气的化学性质比较稳定，一般不容易与其他的物质发生反应。
进行试验：
取少量灰黑色物质于试管中，滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，从而说明物质中含有碳、氧元素；
在加热过程中发现试管中的物质突然“噗”的一声燃烧起来，出现红热，反应很快停止并有固体物质粘附在试管壁上的原因是没反应的炭黑反应的现象；
取少量灰黑色物质放入试管中，用酒精灯加热，观察到试管内壁有水雾生成，说明灰黑色物质中含有氢元素；产生气泡的化学方程式可能是镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式为。
拓展延伸：
乙装置左边的多功能瓶中盛有氢氧化钠溶液，空气通入该溶液之后二氧化碳被吸收，所以镁条没有变化可能与空气中的二氧化碳有关。
