在集气瓶内放入一装有少量酒精（\(C_{2}H_{5}OH\)）的蒸发皿，先点燃蒸发皿内的酒精，再将经打磨过的光亮镁条伸入集气瓶内点燃。可看到镁条剧烈燃烧，在瓶底白色固体粉末中夹杂着少量黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体。(如右图)
甲同学将生成物取出，用足量的盐酸处理，结果发现白色物质溶解，黑色物质不溶。由此他猜测：黑色物质是原来镁条中所含的杂质。
乙同学没有轻易赞同甲同学的意见，他通过查找资料，知道镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应。他推断：这黑色物质是碳。
请回答下列问题：

先点燃蒸发皿内的酒精，对后续实验的作用和影响是：

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实验中，在集气瓶底铺一层细砂的作用是 。

请设计一个实验：验证甲同学的猜想是否正确。
实验的方法是 。

写出集气瓶内发生反应的化学方程式：

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