【題目】鎂條放置在空氣中一段時間表面會形成一層黑色物質,為探究鎂表面黑色物質的生成是與空氣中的哪些成分有關,開展以下實驗探究。

化學小組查得以下資料:

Ⅰ.常溫下,空氣中的氮氣和稀有氣體不會與鎂發生反應。

Ⅱ.無水CaCl2固體有較強的吸水性,能吸收空氣中的水蒸氣。

[實驗1]按圖1所示裝置進行實驗,數日后,只觀察到鎂條表面變暗,沒有出現黑色物質。

(1)查閱文獻獲知,鎂條表面變暗是鎂與氧氣反應的結果,該反應的化學方程式為________。

(2)據此現象,可說明就_____________兩種物質無法使鎂生成黑色物質。

[實驗2]按圖2所示裝置進行實驗,數日后,只觀察到鎂條表面變暗,沒有出現黑色物質。

(3)該實驗的目的是________。

[實驗3]按圖3所示裝置進行實驗,數日后,觀察到鎂條表面出現黑色物質。

(4)得出鎂條變黑一定與水有關的結論,依據的兩個實驗是_________(填實驗序號)。

[實驗4]化學小組認為據此現象還不足以得出最終結論,于是又補做了如下實驗:

(5)將圖3中潮濕的空氣換成_________進行實驗,數日后,觀察到鎂條表面無明顯變化。

(6)根據上述四個實驗,化學小組得出結論:鎂表面的黑色物質是鎂與_________等物質共同作用的結果。

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