某科學興趣小組查閱資料得知鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂（Mg₃N₂），設計了如下方案進行驗證。
步驟1：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條。
步驟2：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞。待充分冷卻，觀察到廣口瓶內水面上升的體積約占瓶內水面原上方空間的

1

5

左右。
步驟3：往水槽中加水使廣口瓶內外水面相平。點燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內繼續燃燒，發出紅光，放出熱量。待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升。
（1）步驟2的目的是

除去廣口瓶中的氧氣，便于觀察實驗現象

除去廣口瓶中的氧氣，便于觀察實驗現象

。
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升”是由于瓶內氣壓

小于

小于

（選填“大于”“小于”或“等于”）外界氣壓。
（3）根據上述實驗和你所學的知識，請寫出鎂在空氣中燃燒時的文字表達式：

鎂+氧氣

點燃

氧化鎂；鎂+氮氣

點燃

氮化鎂

鎂+氧氣

點燃

氧化鎂；鎂+氮氣

點燃

氮化鎂

。