某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg₃N₂，设计了如下方案进行验证。
步骤l：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1／5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，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是                      。
（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。
（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化学方程式：                                        。