Question

某化學研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”實驗的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出如下圖所示的實驗裝置。

實驗步驟如下：
①如右圖所示連接儀器，檢查裝置的氣密性良好。
②在集氣瓶里裝入適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷，在酒精燈上把玻璃棒下端加熱后，立刻將集氣瓶上的三孔膠塞塞緊。
③迅速將預熱過的玻璃棒按下與白磷接觸。觀察到白磷燃燒，產生大量白煙。
④待白磷燃燒完畢，將集氣瓶稍加振蕩，白煙消失。
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，打開止水夾，量出集氣瓶中水的體積為b，整個集氣瓶的體積為c。
⑥根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。

根據以上實驗信息，回答下列有關問題：
(1)為了充分消耗容器中的氧氣，藥品中白磷的用量應保證                             。
(2)若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數據應滿足的一個等式關系                            。
(3)小組成員小張對“實驗前向集氣瓶內裝入適量a體積的水”不理解。咨詢組長小明后，他終于明白加入水的作用，其一是                                                   ；其二是                                                         。
(4)小組成員小紅無意間發現，向b體積水中滴加幾滴石蕊溶液，溶液會變成紅色。請你對“變紅”現象的原因提出大膽地猜想                                                                。

Answer 1

(1)過量（或足量）
(2)c + 4a = 5b（或(b-a)/(c-a)= 21%等合理答案）
(3)加快集氣瓶的冷卻 
    吸收（或溶解）白磷燃燒生成的五氧化二磷
(4)白磷燃燒生成的五氧化二磷溶于水顯酸性（或五氧化磷與水反應生成酸等合理答案）