镁带表面的黑色物质成分是什么？人们的看法有多种，比较流行的是两种；氧化镁、碱式碳酸镁。

    认为镁条外表的黑色物质是氧化镁的，大都从理论上做分析。他们认为镁带在空气中燃烧生成白色的氧化镁（MgO）粉末属立方晶体，在在潮湿的空气中与氧气缓慢反应生成的氧化镁具有片层状晶格是灰黑色的。不同的晶体会对光有不同的色散，对光的色散不一样，所以颜色不同。也有人认为 Mg条表面空气中与氧气缓慢反应生成的氧化镁，薄膜很密致，颗粒小，直径小于光波波长的尺寸即失去了原有的颜色和光泽而呈黑色。
    还有人认为，所有的固体在超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑。块状的铁对可见光全反射，则是银白色的，而铁粉对可见光全吸收，则是黑色的。钠在空气中切割，其断面很快被氧化生成Na₂O。Na₂O是白色固体，但断面不是白色的而变得灰暗，这是由于对于光的吸收造成的。

    也有一些一线教师，让学生进行探究实验，通过实验否定黑色物质是氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁、氮化镁，断定只能是氧化镁。例如，浙江省台州路桥区峰江中学王燕红老师的经验总结“这黑色物质是什么？”介绍了她在课堂上组织学生进行金属化学性质的探究(见）。她组织学生进行了下列实验：把镁条放在集满纯氧的集气瓶中燃烧得到白色固体；把镁条放在氮气的锥形瓶中燃烧，形成淡淡地黄烟，生成淡黄色的固体；把镁条放在二氧化碳中燃烧，有黑色点状有粘性的碳生成，不像镁条外表的黑色物质。实验没有揭开黑色物质是什么，激发了学生进一步研究的积极性。通过讨论、向别人请教、查资料，{zh1}得到结论：“镁条外面黑色物质是氧化镁，是镁带在空气中与氧气缓慢反应生成的，由于生成的氧化镁颗粒小，直径小于光波波长的尺寸以下就变成黑色。”文章也指出：“不同物体反射不同色光的反射率不同。黑色物体则是因为它吸收了几乎所有频率的光，没有光反射。当任何固体被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了原有的颜色和光泽而呈黑色。事实上，所有的固体在超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑，黄金变成黑色，铁粉变成黑色，白色的氧化镁变成黑色。

    总之，这一种结论，实际上只是从理论上说明氧化镁可能呈现灰黑色，而没有直接用实验证明或从理论上论证镁带表面的黑色物质是氧化镁而不是其他。

    持第二种意见的，认为镁条外表的黑色物质是碱式碳酸镁。他们认为，镁露置在空气中，只能与氧气、二氧化碳、水蒸气、氮器气化合，生成物只可能是氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁、氮化镁。而氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁都是白色的，氮化镁是淡黄绿色的。只可能是碱式碳酸镁。

    一些教师也在文章中介绍，他们组织学生进行实验探究证明镁条外表的黑色物质是碱式碳酸镁。例如, 安徽岳西汤池中学，新疆克拉玛依市第六中学的李沁芳、吕秀丽老师的文章“镁条的灰黑色“外衣”到底是由什么组成的?”（见维普资讯网 2005年，第4期 实验与创新思维）

    文章报道, 有学生提出镁条因为长期放置的镁与空气中的氧气、水和二氧化碳接触，有可能像铜长期露置在空气生成碱式碳酸铜中一样，生成碱式碳酸镁。他们组织学生通过实验，证明镁的灰黑色”外衣”中存在碳酸根离子和氢氧根离子。进行的一个实验是，选用稀硫酸和适量镁粉（用镁带实验不成功）作用，把生成气体通入澄清石灰水, 澄清石灰水变浑浊。另一个实验是，在试管中加热长期放置的镁粉,检验是否能生成水蒸汽。实验发现加热几秒钟之后，试管壁上出现水珠，接着水珠越来越多，十几秒钟后，水珠不再明显增加。一分钟之后，镁粉燃烧起来，出现红热，并有黑色物质粘附在试管壁上。再向试管中固体产物里加入稀硫酸。现象：结果大部分固体溶解，少量黑色物质粘附在试管壁上，不能溶解。向粘附有黑色物质的试管里加入浓硫酸，并用酒精灯加热。发现黑色物质全部溶解，溶液澄清。并伴有刺激性气味的气体产生,证明镁在试管中燃烧后的黑色物质的确是碳。通过实验,他们认为镁表面的灰黑色物质中除了镁元素以外，还含有碳酸根离子和氢氧根离子,即是碱式碳酸镁。  

    这一实验是否具有可重复性，用的镁粉纯度怎样，文章没有说明。长期放置的镁粉，表面形成的灰黑色物质和镁带表面的灰黑色物质是否一样？碱式碳酸镁为白色单斜结晶或无定型粉末，是由碳酸镁与氢氧化镁组成的，分子式为xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O。而镁带表面的物质确是灰黑色的。怎样解释这一点，文章也没有说明。氧化镁粉末暴露在空气中，容易吸收水份和二氧化碳而逐渐成为。镁带表面的致密的“氧化膜”是否也容易吸收水份和二氧化碳变成碱式碳酸镁？或者是镁直接与与空气中的氧气、水和二氧化碳接触生成的？形成的产物是否也是致密的薄膜，也能阻止内部镁在空气中的继续腐蚀？可以说，实验结果与结论的得出还不能另人信服。

    有些地区还以此为题来考查学生的学习探究能力。

     如2009年安徽省宣城初中联考题：

    * 老师每次做有关镁的实验时都会强调：镁是一种银白色有金属光泽的金属。但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？

   【猜想】小明认为可能是氧化镁；小赵认为可能是Mg₂(OH)₂CO₃，小花认为可能是Mg(OH)₂。小赵认为小明的猜想是错误的，其理由是              。

   【实验探究】小赵对灰黑色物质进行加热，发现试管口有液滴出现，收集的气体能使澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。（图略）

   【实验分析】实验后，小赵认为小花的猜测也是错误的，其理由是_________    

   【查阅资料】Mg₂(OH)₂CO₃和Mg(OH)₂都可以加热分解，产物均为氧化物。

   【得出结论】请写出Mg₂(OH)₂CO₃分解的化学方程式       。

    又如，某地2007年全国化学竞赛初赛模拟xx第1题。

    * 金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属，但镁带表面呈现灰黑色。用砂纸磨下镁带表面固体粉末，在空气中强热，有水气生成；另取粉末，加入稀酸，产生气体导入澄清石灰水中，产生混浊。如果将灰黑色灰黑色的镁条在纯氧中点燃，燃烧产物中有黑色物质生成。

    1．预测：镁条表面的灰黑色物质的组成是    ；黑色燃烧产物是      。（填名称）（答案：碱式碳酸镁；碳）

    2．设计实验确定灰黑色物质的具体组成；（答案：将镁带表面固体粉末在空气中强热，产物先用浓硫酸吸收，再用碱石灰吸收，确定增重质量的比值）

    3．说明产生黑色燃烧产物的原因，并设计实验确认该产物成分。（答案：镁与热分解产生的CO₂反应；黑色燃烧产物难溶于稀硫酸中，在浓硫酸中加热溶解，产生极性气味气体。）

    在没有确实的证据说明灰黑色物质就是碱式碳酸镁的情况下，设计这样的xx是否妥当？