蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对"蔗糖的组成"进行了探究.
【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖的组成与碳、氢、氧三种元素有关.
【实验探究】方案一:小天将蔗糖在氧气中燃烧,检验生成物中有水和二氧化碳,得出蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的.小刚认为该方案______$(填"合理"或"不合理")$,理由是______.
方案二:小刚用如图所示装置进行实验,实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热.
$(1)$观察到______出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素.
$(2)$观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,并继续利用该装置进行了验证单质碳的实验.
【实验步骤】向小烧杯中加入澄清石灰水,并向硬质玻璃管中通入氧气,点燃酒精灯.
【实验现象】黑色固体剧烈燃烧,发出白光,______.
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的.
【拓展交流】方案二中,先通入一会儿氮气的原因是______.