某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图：该同学的实验步骤如下：①将集气瓶的容积分成5等份，并作好标记；②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入红磷，将导管上的止水夹
1人问答
问题描述：
某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图：
该同学的实验步骤如下：
①将集气瓶的容积分成5等份，并作好标记；
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞；
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）开始实验时，必须进行的操作是___．
（2）该实验中红磷需稍过量，目的是___．
（3）步骤②的集气瓶中的现象是___，步骤③中打开止水夹后观察到的现象是___，由此可得出空气中氧气的体积分数约为___．
（4）该实验还可推知氮气___（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质___（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（5）若将红磷换成碳粉，该实验___（填“能”或“不能”）成功，原因是___．
龚义涛回答：
（1）有关气体的实验先要检查装置的气密性；
（2）实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗．
（3）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟．红磷燃烧生成了五氧化二磷，由于红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现是：烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；说明空气中氧气的体积分数约为15
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