小华和爸爸去超市买东西时发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体，他和小组同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？
（1）同学们经过讨论后，一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是：
①增大包装袋体积，防止

膨化食品在运输过程中被压碎

膨化食品在运输过程中被压碎

；
②防止食品变质。
这一结论得到了老师的肯定，并告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见的气体。
探究二：包装袋内填充的气体成分是什么？
【作出猜想】猜想1：氧气
猜想2：氮气
猜想3：二氧化碳
猜想4：二氧化硫
（2）通过分析，同学们认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质活泼，易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是

二氧化硫有毒

二氧化硫有毒

。
【查阅资料】
①镁能在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg₃N₂）固体；
②氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
（3）镁与氮气反应的化学方程式为：

3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂

3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂

。
【实验设计】
实验一：抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小华据此推断猜想3成立。小红不同意此结论，理由是：氮气和二氧化碳都能使燃着的小木条熄灭。
实验二：为了进一步验证猜想3是否成立，小红设计如图所示的方案：（容器内压强接近大气压强）

（4）向右拉动注射器活塞，发现

澄清石灰水不变浑浊

澄清石灰水不变浑浊

，证明猜想3不成立。
实验三：为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了如下操作

实验操作	实验现象	结论
①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象	镁条燃烧，发出耀眼的白光	猜想2成立
②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象	溶液变红色 溶液变红色