跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)04 基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器（原卷版）

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)04基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器命題點(diǎn)一制氧器的工作原理命題點(diǎn)二不同制氧器的優(yōu)缺點(diǎn)分析命題點(diǎn)三簡易制氧器的設(shè)計(jì)一、氧氣的性質(zhì)1．氧氣的物理性質(zhì)色、味、態(tài)密度溶解性三態(tài)變化通常狀況下，無色無味氣體比空氣____________溶于水加壓降溫可變?yōu)開_____色的液體或______色的雪花狀的固體2．氧氣的化學(xué)性質(zhì)氧氣的化學(xué)性質(zhì)____________，氧氣具有______。（1）氧氣能支持燃燒①操作：把帶有火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中。②現(xiàn)象及結(jié)論：____________，說明氧氣能____________。③應(yīng)用：用于檢驗(yàn)氧氣：將________________________，若復(fù)燃則是氧氣。（2）物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)①木炭與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象木炭在空氣中燃燒____________，在氧氣中燃燒比在空氣中更旺，發(fā)出______，放出______，生成一種________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論木炭燃燒生成二氧化碳化學(xué)方程式C+O2CO2②硫粉與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象硫（______色粉末）在空氣中燃燒發(fā)出____________火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出____________火焰，放出______，生成一種__________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論硫燃燒生成二氧化硫化學(xué)方程式S+O2SO2③細(xì)鐵絲與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象細(xì)鐵絲在空氣中不燃燒，在氧氣中____________，____________，放出大量熱，生成____________實(shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)鐵絲燃燒生成四氧化三鐵化學(xué)方程式3Fe+2O2Fe3O4注意事項(xiàng)集氣瓶底放一些水或沙子的目的：________________________；鐵絲繞成螺旋狀的目的：____________；鐵絲下端系火柴的目的：____________；火柴快燃盡才伸入瓶內(nèi)的目的：__________________二、氧氣的制取1．工業(yè)制取氧氣（1）方法：一般采用__________________。（2）原理：利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的____________，屬于物理變化。（3）儲(chǔ)存：為了便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用，通常把氧氣加壓后儲(chǔ)存在______的鋼瓶中。2．氧氣的實(shí)驗(yàn)室制?。?）高錳酸鉀分解制取氧氣①試劑：高錳酸鉀（______色固體）②化學(xué)方程式________________________③裝置：________________________④高錳酸鉀制氧氣的操作步驟：______：連接好裝置并檢查裝置氣密性。______：裝入試劑（藥匙或紙槽）試管口塞一團(tuán)______，____________。______：固定試管時(shí)，__________________（防止__________________）鐵夾夾在試管的中上部，導(dǎo)管伸入試管________________________。______：點(diǎn)燃酒精燈加熱，先使試管____________（______），后在固體試劑部位用酒精燈外焰加熱。______：收集氣體。排水法收集：當(dāng)__________________時(shí)開始收集；當(dāng)________________________，氧氣______，在水下用玻璃片蓋住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止氣體逸出。向上排空氣法收集：集氣瓶正放在桌面上，____________（____________），將__________________，若復(fù)燃，則氧氣已收集滿。______：將導(dǎo)管撤離水槽______：熄滅酒精燈停止加熱先將導(dǎo)氣管移出水面，后熄滅酒精燈，________________________。（2）過氧化氫分解制取氧氣①試劑：過氧化氫溶液（主要成分H2O2）和二氧化錳（黑色粉末MnO2）②化學(xué)方程式：________________________注：MnO2在該反應(yīng)中是____________，起____________③裝置：____________型三、實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的選擇發(fā)生裝置（考慮反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件）收集裝置（氣體的密度和溶解度）____________反應(yīng)物是固體反應(yīng)需要加熱____________反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不加熱____________適合____________的氣體____________適合____________的氣體____________適合____________的氣體適合高錳酸鉀制氧氣適合過氧化氫制氧氣氣體從短管進(jìn)集氣瓶，水從長管排出氣體從長管進(jìn)集氣瓶，空氣從短管排出氣體從短管進(jìn)集氣瓶，空氣從長管排出四、常見的制氧器制取氧氣的方式與途徑命題點(diǎn)一制氧器的工作原理【典例1】下圖是某班級項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用塑料瓶、吸管等生活用品設(shè)計(jì)出的簡易供氧器。下列說法正確的是A．反應(yīng)倉的藥品可以是氯酸鉀和二氧化錳 B．使用前，加濕倉應(yīng)注滿水C．加濕倉類似于排水集氣裝置 D．加濕倉利用了氧氣不易溶于水的物理性質(zhì)【變式1-1】如圖是學(xué)生制作的簡易供氧器。（1）在供氧使用時(shí)，左瓶中可放置的藥品是（填字母）。A．高錳酸鉀 B．氯酸鉀和二氧化錳C．鋅粒和稀硫酸 D．過氧化氫溶液和二氧化錳（2）簡易供氧器的右瓶中需加入適量的水，水的一種作用是。（3）寫出實(shí)驗(yàn)室加熱固體制取氧氣的化學(xué)方程式?！咀兪?-2】學(xué)習(xí)小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。[活動(dòng)一]如圖1所示，該制氧機(jī)通過A、B兩種物質(zhì)產(chǎn)生氧氣，其中A是過碳酸鈉白色固體，B是二氧化錳黑色粉末。查閱資料可知：過碳酸鈉固體遇水會(huì)分解生成碳酸鈉和過氧化氫。用該制氧機(jī)制氧時(shí)，在反應(yīng)倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫?zé)?，過濾倉底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。（1）反應(yīng)倉中過氧化氫生成氧氣的文字表達(dá)式是。過濾倉中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是(填標(biāo)號)。A．可以通過氣泡觀察氧氣生成的速率

B．降低氧氣溫度

C．加快氧氣的生成（2）圖1反應(yīng)倉中“通道”相當(dāng)于圖2裝置中的(填“c”或“d”)導(dǎo)管。[活動(dòng)二]制作簡易的家用制氧機(jī)（3）家用制氧機(jī)除需考慮反應(yīng)原理、方法選擇外，還需考慮很多方面的因素，例如(寫一條)。（4）同學(xué)們在充分思考交流的基礎(chǔ)上，利用家庭中常見材料，設(shè)計(jì)并制作了簡易家用制氧機(jī)(如圖3)，其中C瓶的作用相當(dāng)于圖1中的倉。（5）根據(jù)已知信息推測，A試劑的保存方法是。命題點(diǎn)二不同制氧器的優(yōu)缺點(diǎn)分析【典例2】特定人群、環(huán)境對氧氣的需求不同。如何基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器呢？在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們開展了下列活動(dòng)。【界定任務(wù)】（1）小英同學(xué)認(rèn)為，首先了解制作簡易供氧器的供氧原理再確定制取裝置。同學(xué)們一致認(rèn)為制作簡易供氧器還需要考慮物質(zhì)變化、能量變化、反應(yīng)速率、制得氧氣的純度、制氧劑的用量和配比等。根據(jù)、確定發(fā)生裝置，根據(jù)氧氣的密度和溶解性等確定收集裝置。【建構(gòu)模型】老師提供了以下實(shí)驗(yàn)裝置，同學(xué)們選擇裝置用過氧化氫分解和加熱高錳酸鉀的方法獲得氧氣。（2）儀器a的名稱：；儀器b的名稱：。（3）指出裝置A中存在的一處錯(cuò)誤：，改進(jìn)圖中存在的錯(cuò)誤后，加熱高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的制取裝置是(填字母序號)，用高錳酸鉀制取氧氣的符號表達(dá)式為。裝置B中使用分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是?！灸７赂脑臁炕瘜W(xué)制氧機(jī)(原理圖見圖1)利用過碳酸鈉白色固體、二氧化錳黑色粉末產(chǎn)生氧氣。過碳酸鈉()加水溶解會(huì)分解生成碳酸鈉和過氧化氫。用該制氧機(jī)制氧時(shí)，在反應(yīng)倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫?zé)?，過濾倉底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。（4）請寫出過碳酸鈉加水溶解分解生成碳酸鈉和過氧化氫的文字表達(dá)式：。（5）制氧機(jī)內(nèi)部氣流通入加濕過濾倉，不僅可以過濾掉部分雜質(zhì)，還有哪些優(yōu)點(diǎn)？①；②。（6）驗(yàn)證加濕過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法：?！驹u價(jià)反思】展示環(huán)節(jié)，小英同學(xué)所在小組制作的簡易供氧器(如圖2)得到了大家的好評，并提出如下修改意見：在導(dǎo)管出口處加裝一個(gè)帶有調(diào)氣閥的鼻氧管，以提高適用性。（7）選擇制作簡易供氧器的反應(yīng)原理時(shí)，需要考慮的因素是___________。A．原料是否價(jià)廉易得 B．裝置是否安全可靠C．實(shí)驗(yàn)條件是否易于控制 D．是否安全、環(huán)?！咀兪?-1】下圖1為某款家用制氧機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，它是利用過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化錳同時(shí)加入水中制取氧氣。過碳酸鈉易溶于水，遇水分解為Na2CO3和H2O2。制氧過程的反應(yīng)為：2（2Na2CO3·3H2O2）Na2CO3+6H2O+3O2↑，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（1）觀察窗的作用是。（2）加濕倉的作用是。（3）制氧機(jī)制氧說明（部分）見下表，其中A、B劑的成分是過碳酸鈉或二氧化錳。A劑B劑平均供氧量（毫升/分鐘）供氧時(shí)間（分鐘）配方一1袋1袋≥320≥15配方三2袋1袋≥500≥25配方三3袋2袋≥1000≥15①A劑的成分是。②若突發(fā)缺氧性疾病，在呼叫救護(hù)的同時(shí)進(jìn)行吸氧，應(yīng)選擇的最佳配方是。（4）學(xué)習(xí)小組利用身邊物品自制了如圖2的簡易供氧器。與真實(shí)產(chǎn)品對比中，形成的觀點(diǎn)不正確的是________（填字母）。A．產(chǎn)氧和洗氣裝置組合不用一體化B．內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式C．特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù)D．制氧機(jī)要符合美學(xué)工程安全等標(biāo)準(zhǔn)命題點(diǎn)三簡易制氧器的設(shè)計(jì)【典例3】動(dòng)手實(shí)踐：同學(xué)們利用家中常見的飲料瓶、吸管等設(shè)計(jì)并制作了簡易制氧機(jī)，如圖2所示。其中C瓶的作用是_。

【變式3-1】氧元素在自然界中分布廣泛，占地殼質(zhì)量的。48.6%，是豐度最高的元素?！綩2的發(fā)現(xiàn)】（1）我國古代煉丹家發(fā)現(xiàn)加熱火硝(主要成分為KNO3)能產(chǎn)生“陰氣”(即O2)，比歐洲發(fā)現(xiàn)氧氣的時(shí)間早了1000多年。①KNO3受熱分解的另一產(chǎn)物為亞硝酸鉀(KNO2)。，KNO2由氮元素的化合價(jià)為。②唐朝煉丹家馬和在《平龍認(rèn)》中指出：陰氣(O2)存在于青石、火硝中，用火加熱它們，陰氣就會(huì)放出。運(yùn)用學(xué)過的化學(xué)知識(shí)分析，該觀點(diǎn)(填“正確”或“錯(cuò)誤”)?！緦?shí)驗(yàn)制O2】（2）“追夢”項(xiàng)目小組在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣并探究其性質(zhì)，請根據(jù)如圖所示裝置回答問題。①指出標(biāo)號儀器M的名稱。②實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法：a．過氧化氫溶液分解；b．加熱氯酸鉀與MnO2固體。若用b制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是(填序號)，選擇時(shí)考慮的因素是。③可用于實(shí)驗(yàn)室收集氧氣的裝置有(從“C、D、E"”中選擇)。若用F裝置收集氧氣，則氧氣應(yīng)該從端通入(填“a或b”)。④空間站中水和氧氣的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空間站失重狀態(tài)下收集制得的O2，可選用右圖裝置中的(填序，下同號)。（3）過氧化氫也可用于實(shí)驗(yàn)室制取О2.其他條件相同時(shí)，按圖2裝置分別測定催化劑MnO2、CuO對過氧化氫分解的影響，測得錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖3所示。①實(shí)驗(yàn)室用催化劑MnO2和5%過氧化氫溶液制取O2的化學(xué)方程式為。②用MnO2作催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)至60s時(shí)，壓強(qiáng)瞬間回落，其可能原因是。【家庭制O2】隨著科技的進(jìn)步，家用制氧機(jī)逐步走進(jìn)千家萬戶。Ⅰ．認(rèn)識(shí)制氧機(jī)（4）新型分子篩制氧機(jī)以空氣為原料，將氧分子從空氣中“篩”出去，從而獲得高濃度的氧氣，其原理如圖4所示，該獲得O2的過程屬于(填“物理”或“化學(xué)”)變化。（5）化學(xué)藥劑型家用制氧機(jī)如圖5，可利用過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2，是一種白色固體，遇水分解為Na2CO3和H2O2，2Na2CO3·3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑)等試劑與水反應(yīng)獲取O2。加濕倉中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是_______(填序號)。A．使氧氣具有一定濕度 B．觀察氧氣產(chǎn)生速率 C．加快氧氣的生成Ⅱ．自制簡易供氧器（6）同學(xué)們利用飲料瓶、注射器、吸管、輸液管等日常用品設(shè)計(jì)并制作了三套裝置如圖所示。右瓶中所裝液體為水，向左側(cè)瓶中加入制氧藥品后，發(fā)現(xiàn)裝置有缺陷的是。1．項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣之后，查閱了相關(guān)資料，利用塑料瓶、注射器、吸管等設(shè)計(jì)并制作簡易供氧器(如圖)，其中藥品A是過碳酸鈉和二氧化錳的混合物(過碳酸鈉遇水會(huì)生成H2O2)。回答下面小題。（1）生活用品可以代替一些化學(xué)儀器。本實(shí)驗(yàn)利用了塑料瓶、注射器、吸管等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中相關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．塑料瓶相當(dāng)于錐形瓶 B．吸管相當(dāng)于導(dǎo)管C．注射器相當(dāng)于長頸漏斗 D．該裝置可控制反應(yīng)速率（2）有關(guān)氧氣性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是A．氧氣是一種無色無味的氣體 B．硫在氧氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體C．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白煙 D．水中的魚蝦能自由生活說明氧氣易溶于水2．（1）學(xué)習(xí)小組利用身邊物品設(shè)計(jì)一款簡易制氧器，要求可制得純凈的潮濕氧氣，請?jiān)谙聢D中畫出，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。［器材：軟塑料瓶2只(可打孔，含配套的單孔塞)、橡皮管若干、剪刀等］（2）與真實(shí)產(chǎn)品對比中，形成的觀點(diǎn)不正確的是(填字母)。

A.產(chǎn)氧和洗氣裝置組合不用一體化B.內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù)D.制氧機(jī)要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn)3．具備基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)和保證。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，小明抽取了制作簡易供氧器試題?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)藥品有KMnO4、H2O2溶液、MnO2、過碳酸鈉、蒸餾水等，部分相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。【資料】過碳酸鈉遇水會(huì)分解產(chǎn)生Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水?！静僮鳌吭谧笃恐幸来渭尤脒m量水、過碳酸鈉和二氧化錳?！粳F(xiàn)象】（1）左瓶中黑色粉末翻騰、液體渾濁，瓶壁溫?zé)?，說明該反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)；右瓶水中導(dǎo)管口有氣泡冒出?！驹u價(jià)】（2）右瓶中水的作用是。(寫一個(gè)即可)4．基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是初中化學(xué)核心知識(shí)之一，結(jié)合以下實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：（1）圖1中儀器①的名稱是。（2）實(shí)驗(yàn)室用圖1中的A裝置制取，反應(yīng)的化學(xué)方程式是；若用裝置C收集，檢驗(yàn)已收集滿的方法是。（3）氨氣是一種無色、有刺激性氣味、密度比空氣小、極易溶于水的氣體。實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈣固體和氯化銨固體混合加熱制氨氣，可以選擇的發(fā)生裝置是（填字母序號）。若用F裝置收集氨氣，氣體應(yīng)從（選填“a”或“b”）導(dǎo)管通入。（4）圖2是學(xué)生制作的簡易供氧器。其中左瓶中放置的藥品是以提供氧氣，右瓶中需加入適量的水，水的作用是（填字母序號）。A．加快氧氣的生成

B．提高氧氣濃度C．增加氧氣的濕度

D．可通過氣泡觀察氧氣生成速率5．小花同學(xué)在化學(xué)課上學(xué)習(xí)了氧氣的有關(guān)知識(shí)后，對爺爺?shù)募矣弥蒲鯔C(jī)產(chǎn)生了興趣，她在家制得一袋氧氣，帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)興趣小組的同學(xué)對制氧機(jī)的工作原理、所制得氧氣的性質(zhì)進(jìn)行了以下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)?；顒?dòng)一：分析制氧機(jī)工作原理【查閱資料】（1）制氧機(jī)說明書部分內(nèi)容：名稱：家用分子篩制氧機(jī)制得氣體成分：氧濃度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露點(diǎn)法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），無氣味，固體物質(zhì)含量≤1mg/m3。（2）分子篩是一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽或天然沸石，有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴，不同孔徑的分子篩能把不同大小和形狀的分子分開?！居懻摻涣鳌考矣弥蒲鯔C(jī)制得的氣體屬于（填“純凈物”或“混合物”），制氧機(jī)制取氧氣的過程中發(fā)生了變化（填“物理”或“化學(xué)”）。活動(dòng)二：驗(yàn)證氧氣的性質(zhì)從氧氣袋中收集幾瓶氧氣，小組同學(xué)完成了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一：將帶火星的木條伸入盛有氧氣的集氣瓶中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氧氣具有氧化性，可燃物在氧氣中燃燒更劇烈。方案二：將打磨好的細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，下端綁一根火柴，將火柴點(diǎn)燃，接下來的操作是。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：?；瘜W(xué)方程式：?！究偨Y(jié)反思】（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明發(fā)現(xiàn)他們小組完成方案二的實(shí)驗(yàn)后集氣瓶底部炸裂了，請你分析可能的原因。（2）曉紅同學(xué)將木炭伸入盛有氧氣的集氣瓶中，沒有觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不完全正確，請你對曉紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評價(jià)。6．實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)和保證。【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】根據(jù)圖1制取氣體：（1）裝置B中玻璃儀器的名稱是。（2）若用KClO3和MnO2混合制取O2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為；若要收集一瓶純度較高的O2，將F裝置注滿水后，將氣體從(填“a”或“b”)端通入。（3）若實(shí)驗(yàn)室制取CO2需要控制反應(yīng)發(fā)生和停止，可選組合的發(fā)生裝置。（4）收集一瓶O2并進(jìn)行性質(zhì)檢驗(yàn)。操作現(xiàn)象結(jié)論

鐵絲燃燒時(shí)，(填字母)，生成一種黑色固體a.產(chǎn)生大量白煙b.劇烈燃燒，火星四射c.發(fā)出耀眼的白光O2具有氧化性集氣瓶中水的作用是?！緦?shí)驗(yàn)Ⅱ】基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器：

（5）圖2加濕倉中水的作用是潤濕氧氣，圖中“O2通道”相當(dāng)于圖1中F裝置的(填“a”或“b”)端導(dǎo)管。（6）10gNa2O2和10gCaO2固體與水作用生成氧氣的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖3所示，若給魚池增氧，應(yīng)選的藥品為(填化學(xué)式)。7．O2可用于供給呼吸（1）實(shí)驗(yàn)室用雙氧水和二氧化錳來制備O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，制取并收集一瓶純凈的O2可選擇下列裝置中的。若反應(yīng)過程中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度較快，可采取的措施有（填一種即可）。用F裝置收集O2，其驗(yàn)滿的方法是。（2）分離空氣可以獲得液氧。簡易流程如圖：請根據(jù)流程圖回答下列問題。①步驟A空氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)空氣發(fā)生改變的是（微觀角度分析）。②由步驟B可以看出氧氣的沸點(diǎn)比氮?dú)獾姆悬c(diǎn)（選填“高”或“低”）。③已知同溫同壓條件下，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積之比等于氣體分子數(shù)目之比。液態(tài)空氣中，液氧與液氮的體積比大約是。（3）化學(xué)氧自救器是人在缺氧環(huán)境或在高濃度有毒、有害氣體環(huán)境中使用的一種安全防護(hù)裝置。右下圖是某化學(xué)氧自救器的示意圖，其供氧裝置由“初期生氧器”和“生氧罐”組成，學(xué)習(xí)小組對其工作原理進(jìn)行了如下探究：該化學(xué)氧自救器在工作初期，內(nèi)部獨(dú)立的“初期生氧器”首先啟動(dòng)，以解決初期供氧不足的問題?！俺跗谏跗鳌眱?nèi)有氯酸鉀、二氧化錳、鐵粉等成分?！俺跗谏跗鳌敝饕揽柯人徕浐投趸i制氧，其化學(xué)反應(yīng)方程式為。請推測“初期生氧器”中鐵粉的作用是。（4）該化學(xué)氧自救器主體是由“生氧罐”供氧，內(nèi)部裝有顆粒狀超氧化鉀作為“制氧劑”，其反應(yīng)原理為：①4K