镁是一种银白色有金属光泽的金属。但从实验室拿出的镁条表面总有一层灰黑色的“外衣”。
【提出问题】这层灰黑色的外衣是什么物质呢？
【查阅资料】无水硫酸铜是白色的固体，遇水会变成蓝色。
【猜   想】猜想1：灰黑色物质可能是MgO猜想2：灰黑色物质可能是Mg₂(OH)₂CO₃
猜想3：灰黑色物质可能是Mg(OH)₂
上述猜想中，肯定不成立的是猜想1，理由是 。
【实验探究】取灰黑色物质按下列流程进行实验：

【问题讨论】
（1）无水硫酸铜变蓝色，说明灰黑色物质加热分解产生了 。
（2）澄清石灰水变浑浊，说明灰黑色固体加热产生了   ，所以猜想 不成立。
（3）灰黑色物质加热发生反应的化学方程式为   。
（4）请你推测：镁表面的灰黑色物质，是镁与空气中的O₂、 （写化学式）发生反应生成的，其理论依据是 。