除夕的夜晚，烟花在空中绽放，绚丽无比。烟花又称花炮、烟火、焰火，主要用于典礼或表演中。
烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气体，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。在军事上，黑火药是弹药的重要组成部分，可用作枪弹、炮弹的发射药等。
制作烟花的过程中，还加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。发光剂是金属镁或金属铝的粉末。发色剂是一些金属化合物，不同金属元素的化合物在火焰上灼烧时，发出不同颜色的光芒。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时会发出黄色光芒；含铜化合物会发出绿色光芒。因此，人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛，但黑火药燃烧会产生有害气体，也带来一些环境问题。
小红按图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。经研究该黄色固体是Mg3N2 ， 为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，小红设计了如下方案进行验证。
步骤Ⅰ：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2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Ⅱ：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Ⅲ：步骤Ⅱ结束后，往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量，蒸发皿中有黄色固体出现。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
①写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式。
②步骤Ⅱ的目的是。
③在步骤Ⅲ“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压（填“大于”“小于”或“等于”）外界气压。
空气中氧气含量测定实验（填“能”或“不能”）用镁带替代红磷，原因是。
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实验前 |
实验后 |
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氯酸钾/g |
二氧化锰/g |
剩余的固体混合物/g |
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15g |
5g |
15.2g |
请计算：
纸张燃烧
瓷碗破裂
酒精挥发
水结成冰
