新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备流程如图所示.请按要求回答下列问题.

$(1)$氮气在空气中的体积分数约______$,$工业上可用分离液态空气的方法得到,其原理是利用液氮和液氧______不同进行分离,属于______变化（填"物理"或"化学"）.
$(2)$纳米级铁粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体,发生反应的符号表达式为______.
$(3)$在制备纳米级铁粉的工艺流程中,氮气的作用是______.