如下图所示在集气瓶内放入一装有少量酒精的坩埚，先点燃坩埚内的酒精，再将镁条伸入集

问题：

如下图所示在集气瓶内放入一装有少量酒精的坩埚，先点燃坩埚内的酒精，再将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黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体。实验得知，这些黑色固体不溶于稀盐酸。为探究黑色固体，小明和小亮查阅记录了下列资料：镁是一种比较活泼的金属，在点燃的条件下能与二氧化碳反应生成氧化镁和碳。碳不与稀盐酸反应。小明猜想黑色固体是镁条中所含的杂质；小亮猜想是镁条与集气瓶中的二氧化碳反应生成的碳。    

请你回答下列问题：    

(1)先点燃坩埚内的酒精，对后续实验的作用和影响是_________________________。   

(2)实验中，集气瓶底铺一层细沙的作用是___________________。    

(3)请设计一个实验验证小明同学的猜测是否正确。实验方法：_____________________。    

(4)写出镁条与二氧化碳反应的化学方程式_____________________。