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镁粉在高温下与氮气反应可生成氮化镁。其反应方程式为：3Mg+N2=Mg3N2
以上反应如果氮气不纯则易生成含氧化镁的产品。在干燥的NH3气中反应的方法就更好些。
将镁屑置于瓷舟或烧结氧化镁舟中，舟装在瓷管中，瓷管一端连接T形管，T形管一端可通入干燥的氨气，另一端可通入氮气。瓷管末端连接U形管，管中装有干燥剂，一半是小片状的CaO，另一半是小片状的KOH。反应管排出的气体被吸收装置吸收，吸收装置是两个盛有稀硫酸的锥形瓶。为防止发生倒吸，第一个吸收瓶的导管不要插到稀硫酸液面之下。
向瓷管中通入干燥的NH3和N2气，至第二个吸收瓶不再冒出气泡时，说明瓷管内空气已经赶净。升温至800～850℃，加热镁粉4h，镁粉变得炽热，标志着反应的开始，与此同时必有H2产生。反应过程中NH3的气压要大于外界大气压，以免倒吸。反应结束，关闭NH3，保持原来的温度继续通N2 1.5h，以除去被吸附在Mg3N2上的NH3·Mg3N2极易潮解必须保存在干燥的容器中。

氮化镁，化学式Mg3N2。分子量100.95。是由氮和镁所组成的无机化合物，属于立方晶系。绿黄色至黄橙色疏松粉末。相对密度2.71225。溶于酸，不溶于乙醇。800℃及在水中分解。真空中700℃升华。在空气中即分解成Mg(OH)2和NH3。氮化镁是一种应用范围非常广泛的无机化合物，它可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物，制备特殊的陶瓷材料，测定含醇燃料中的水分等。可由镁在高温下与氮气反应，或将氨通入MgEt2的乙醚溶液中，首先制得Mg(NH2)2，然后将后者加热至红热分解而得氮化镁。

氮化镁是离子化合物，其电子式是：

氮化镁有一个很重要的性质就是与水的反应，即氮化镁的水解反应：
Mg3N2+ 6 H2O=== 3 Mg(OH)2+2 NH3↑
氮化镁和许多金属氮化物一样，与酸或含水的非金属氧化物反应，生成铵盐和镁盐。