1. (2020九上·八步期中) 某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图，该同学的实验如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。

②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，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. （1） 该实验中红磷需稍过量，目的是。
3. （2） 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。
5. （3） 该实验可推论出氮气的物理性质，其化学性质有的结论。
7. （4） 若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，原因是。若在集气瓶里预先盛放一定量的氢氧化钙溶液，该实验也能获得成功，成功的原因是(用文字表达式表示)。