O₂在生产、生活和生命活动中发挥着重大作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习。
（1）O₂的工业制备。在低温条件下加压，使空气变为液态，然后升温，使N₂首先从液态空气中分离出来，将余下的液态O₂加压后贮存于钢瓶中。
①从物质分类的角度看，空气属于

混合物

混合物

。
②从微观角度看，N₂由液态变为气态时，

分子间隔

分子间隔

变大。
（2）O₂的实验室制法。实验室里现有KMnO₄、MnO₂、H₂O₂溶液以及下列仪器（a～h）：

①利用上述仪器和KMnO₄制取并用排水法收集一瓶O₂，应选择的六种仪器分别是a、b、e、g、h、

c

c

（填字母）。
②若用仪器d、f制取O₂，还需要补充的一种仪器是

长颈漏斗或分液漏斗

长颈漏斗或分液漏斗

（填仪器名称），反应的化学方程式为

2H₂O₂

M

n

O

2

2H₂O+O₂↑

2H₂O₂

M

n

O

2

2H₂O+O₂↑

。
③证明集气瓶中收集的气体是氧气的实验方法是

将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气

将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气

。
（3）空间站内O₂的再生。基于如图所示原理研制的氧气循环再生组件成功应用于我国天宫空间站。

①通过呼吸作用摄入的O₂可将体内的氨基酸氧化生成尿素[CO（NH₂）₂]、CO₂和H₂O等，据此可推断组成氨基酸的元素一定有C、H、

N

N

（填元素符号）等。
②反应Ⅰ需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的化学方程式：

CO₂+4H₂

催化剂

Δ

CH₄+2H₂O

CO₂+4H₂

催化剂

Δ

CH₄+2H₂O

。
③氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水。从物质转化与元素守恒的角度分析，可能的原因是

循环再生过程中生成了CH₄，而CH₄不参与循环再生过程，消耗了氢元素

循环再生过程中生成了CH₄，而CH₄不参与循环再生过程，消耗了氢元素

。