小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和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：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质比较

活泼

活泼

（填“活泼”或“不活泼”），易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是

二氧化硫具有毒性，不能用于食品包装

二氧化硫具有毒性，不能用于食品包装

。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg₃N₂）固体；
④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。
【进行实验】
实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是

空气中含有少量CO₂，也不能使石灰水变浑浊

空气中含有少量CO₂，也不能使石灰水变浑浊

。
实验二：另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，小组同学据此判断猜想

5

5

不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：

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
③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。	无色酚酞溶液变红色 无色酚酞溶液变红色

【实验反思】写出上述实验操作①中化学方程式

3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂

3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂

。
【拓展延伸】
①明明同学将镁条打磨成光亮的银白色后，利用如图进行测定空气中氧气含量实验。将镁条点燃后迅速伸入盛有空气的集气瓶中，反应完全，冷却至室温后打开止水夹，发现进入集气瓶中的水体积约为其容积的70%，可能原因是

镁条与空气中的氮气发生了反应

镁条与空气中的氮气发生了反应

。
②1.2g镁条在某氧气和氮气的混合气体中完全燃烧，所得固体质量可能是

A

A

（填序号）。
A.1.8g
B.2.0g
C.2.2g
D.2.4g