1. (2016九上·盐都期中) 某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg₃N₂），设计了如下方案进行验证．

步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置；另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条．

步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞；待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的 左右．

步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平；点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量；待冷却后广口瓶内水位继续上升．回答下列问题：

1. （1） 步骤2的目的是．
3. （2） 在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压（选填“大于”“小于”或“等于”）外界气压．
5. （3） 根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的文字表达式：．
7. （4） 氮化镁（Mg₃N₂）中，氮元素的化合价为．