某学习小组做镁在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体，针对这一现象及该反应的应用，他们开展了如下探究，请仔细阅读并完成下列探究报告。
（探究目的）探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。
（分析猜想）分析空气中各种成分，寻找猜想依据：
空气成分一：氧气； 空气成分二：稀有气体；一般不与其它物质反应。
空气成分三：水蒸气；打磨光亮的镁带放入沸水中，表面会附有白色固体并产生大量气泡；如果将镁带放到水蒸气中，也会发生上述反应，但产生的不是黑色固体。
空气成分四：氮气； 空气成分五：二氧化碳。
（实验一）镁带与氧气的反应
（一）制取氧气并对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
甲探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2体积 | |
Ⅰ | 50.0g | 1% | 0.1g | 9 mL |
Ⅱ | 50.0g | 2% | 0.1g | 16 mL |
Ⅲ | 50.0g | 4% | m | 31 mL |
（1）第Ⅲ次实验中，选择的二氧化锰的质量m的值为________。
（2）本实验中，测量O2体积的装置可选择下图中___________(选填“a”、“b”、“c”)。
（3）乙用d图装置进行实验，通过比较_______________________也能达到实验目的。
实验结论：在相同条件下，___________________________，双氧水分解得越快。
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。
实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。
（实验二）镁带与氮气的反应
（一）获取氮气：把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气。
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）,该反应的文字表达式是 _____________________________。
（探究结论1）根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中__________反应产生的。
（交流与反思）能否用足量的镁替代红磷进行空气组成实验呢？
（实验回顾）1．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量
（装置如图1），写出红磷燃烧的文字表达式________________。
图中集气瓶底部的水的作用为________。（填字母）
A．吸收有害物质 B．降温，快速冷却 C．保护瓶底
2．为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置如图2内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。其中X曲线表示的是_____（填“温度”或“氧气的浓度”）；结合X、Y两条曲线，解释如图3中BC段气压变化的原因是_____________________；
用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
（探究结论2）如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会______（偏大、偏小或相等）。