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。

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