1. (2021九上·仓山月考) 镁条放置在空气中一段时间表面会形成一层黑色物质，为探究镁表面黑色物质的生成与空气中的哪些成分有关，开展以下实验探究。

（查阅资料）

Ⅰ.常温下，空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。

Ⅱ.无水CaCl₂固体有较强的吸水性，能吸收空气中的水蒸气。

（实验1）按图1所示装置进行实验，数日后，只观察到镁条表面变暗，没有出现黑色物质。

1. （1） 查阅文献获知，镁条表面变暗是镁与氧气反应的结果，写出该反应的文字表达式（注明各物质的化学符号）。
3. （2） 据此现象得出的结论是。
5. （3） （实验2）按图2所示装置进行实验，数日后，只观察到镁条表面变暗，没有出现黑色物质。

   该实验的目的是。

7. （4） （实验3）按图3所示装置进行实验，数日后，观察到镁条表面出现黑色物质。

   得出“镁条变黑一定与水有关”的结论，依据的两个实验是（填实验序号）。

9. （5） （实验4）化学小组认为据此现象还不足以得出最终结论，于是补做了一个实验：

   将图3中的潮湿的空气换成进行实验，数日后，观察到镁条表面无明显变化。

11. （6） 根据上述四个实验，化学小组得出结论：镁表面的黑色物质是镁与共同作用的结果。
13. （7） （拓展）

    镁在点燃的条件可在氮气中燃烧，生成氮化镁（镁元素为+2价，氮元素为-3价）。该反应的文字表达式为（注明各物质的化学符号）。