某學習小組做鎂帶在空氣中燃燒實驗時，發現生成物中有黑色固體。針對這一現象，他們開展了如下探究活動。請仔細閱讀并完成下列探究報告。
【探究目的】探究鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中什么物質反應產生的。
【分析猜想】分析空氣中各種成分，尋找猜想依據。
分析之一：

稀有氣體

稀有氣體

--化學性質極其穩定，非常難與其它物質反應。
分析之二：氧氣--與鎂反應生成的氧化鎂是白色固體。
分析之三：水蒸氣--將鎂帶放入沸水中，表面會附有白色固體并產生大量氣泡，你猜想這氣泡可能是

氫氣

氫氣

、

氧氣

氧氣

（提示：鎂帶與沸水發生化學反應，生成一種白色固體和一種氣體，而化學變化前后元素種類不變），如果將鎂帶放到水蒸氣中，也會發生上述反應，但產生的不是黑色固體。
分析之四：猜想：可能是鎂與

二氧化碳

二氧化碳

或

氮氣

氮氣

反應生成黑色固體。
【實驗一】鎂帶與氮氣的反應
（一）獲取氮氣
（1）把空氣液化，然后蒸發，先蒸發出來的氣體就是氮氣。這種方法屬于

物理

物理

 （選填“物理”或“化學”）方法。但在實驗室里空氣不易被液化。
（2）以下是獲取氮氣的方法及裝置，其中得到氮氣較純的是

B

B

（填字母）
                                                           （二）燃燒鎂帶，觀察現象
將鎂帶點燃，伸入盛N₂的集氣瓶中，瓶內壁附著一層淡黃色的固體。
（三）實驗結論：鎂在氮氣中燃燒，發生化合反應生成淡黃色的氮化鎂（Mg₃N₂）。該反應的符號表達式是

3Mg+N₂

點燃

Mg₃N₂

3Mg+N₂

點燃

Mg₃N₂

。
【實驗二】將燃著的鎂帶伸入盛滿CO₂的集氣瓶中，鎂帶沒有燃燒，某同學提出可能是因為

鎂條表面有氧化物

鎂條表面有氧化物

，其他同學采納了他的意見，對鎂條經過

打磨

打磨

處理，再次實驗，發現鎂條劇烈燃燒，瓶內出現白色固體和黑色固體。CO₂與鎂發生了反應，生成的黑色固體物質是

碳

碳

。
【探究結論】鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中CO₂反應產生的。同學們經過查閱資料發現白色固體的成分是氧化鎂，請你寫出此反應的符號表達式

2Mg+CO₂

點燃

2MgO+C

2Mg+CO₂

點燃

2MgO+C

。