2020年安徽省中考化学专题强化训练《空气中氧气含量测定》科学探究题(word版含答案)

2020年中考化学专题训练《空气中氧气含量测定》科学探究

题

1、某校化学兴趣小组对教材中“探究可燃物燃烧的条件”的实验进行了大胆的改进，设计了如图1所示的实验装置，请你参与。

【初步探究】实验的主要步骤如下：①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的蒸馏水至刚刚浸没白磷；②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞；③检查装置的气密性；④白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷；⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气。

（1）以上步骤中正确的实验操作顺序是（填序号），如何检查装置的气密性？。

（2）白磷燃烧的化学方程式为。

（3）④瓶内水面上升的原因是，对比⑤中白磷露出水面前后的现象，说明燃烧需要的条件是；若把60℃的蒸馏水换成冷的蒸馏水，重复以上实验步骤进行对比，该实验还能得出燃烧需要的条件是。

【提出问题】白磷燃烧熄灭后，瓶内究竟有没有氧气剩余？

【深入探究】用手持技术定量检测白磷在瓶内燃烧时氧气的体积分数的变化，结果如图2：【反思交流】

（4）下列关于实验数据的分析正确的是。

①该过程中瓶内物质总质量不变

②白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气

③当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧

（5）通过数据分析，你对燃烧需要氧气有什么样的新认识；在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时，当足量的红磷燃烧熄灭后，等到集气瓶冷却，根据进入瓶中水的体积，从而得出空气中氧气的体积含量的结论是（填“准确”或“不准确”）的。

2、利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1，用气体压力传感器测出该集气瓶中的气压变化如图2

（1）图2中BC段气压变化的原因是什么？；

（2）图象中CD段气压变化的原因是①，②；

（3）图象中导致DE段气压变化的实验操作是。

3、某研究性学习小组的同学对杀鱼时从鱼肚内取出的鳔（如图）产生了兴趣。他们确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为探究课题。

【查阅资料】鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要是二氧化碳和氮气。

探究活动一：测定鳔内气体体积及成分。

【设计并进行实验】小组同学设计了以下两种测定气体体积的方法：

方法1：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。

方法2：在水下刺破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。

（1）你认为比较不合理的是（填“方法1”或“方法2”），理由是。

（2）探究鳔内气体成分。

现有两集气瓶的鳔内气体，请你帮助小组同学设计实验进行验证：

实验方法现象或解释

①验证鳔内含氧气将燃着的木条伸入集气瓶中

②验证鳔内含二氧化碳先向另一集气瓶中注入适量的该反应的化学方程式为

，后振荡。

探究活动二：测定鳔内气体中氧气的体积分数。

【设计并进行实验】小组同学设计了以下两种测定氧气体积分数的实验：

实验1：用燃烧红磷的方法测定鳔内氧气的体积分数，如图1。

实验2：在集气瓶内放入铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁生锈消耗氧气来测定鳔内氧气的体积分数，如图2。

（3）实验1中，红磷燃烧的主要现象是。

（4）实验1和2中，集气瓶内氧气的体积最终是通过来体现。

【反思与评价】两个实验都同时使用数字传感器测定氧气的体积分数随时间变化的关系。实验1的数据如图3；实验2的数据如图4。

（5）依据图3、图4的信息，（填“实验1”或“实验2“）的测定鳔内氧气的体积分数方法更准确，判断依据是。

（6）为了使实验结果更准确，你认为实验过程中，还应注意（写一点）。的情况如图所示。

（1）图1中红磷燃烧的化学方程式是。

（2）燃烧结束，等到集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是，由此得出结论：空气中氧气约占空气总体积的。

（3）图2中BC段气压变化的原因是，CD段气压变化的原因是，DE段气压变化的原因是。

（4）该实验中红磷需足量，目的是；如果实验结果偏小，可能的原因有。（答一点即可）

（5）图1中实验装置始终密闭，优点是、。

5、为了帮助同学们更好的理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置图中图1内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化如图2所示。

（1）X曲线表示的是（填“温度”或“氧气的浓度”）。

（2）结合X、Y两条曲线，解释图2中BC段气压变化的原因是。

（3

实验前实验后

测量项目烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积瓶中剩余气体的体积

体积/mL 80.0 46.4 126.0

根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为（列出计算式即可）。（4）若测得的实验结果明显偏小，可能的原因是①；②。

6、为测定空气中氧气的体积分数，小花同学按图甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%，他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验。

①小花按如甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性。

②与装置甲相比，装置乙可以减小实验误差，其原因是。

③小强同学按图1所示装置测定空气中氧气的含量，并用压强传感器实时地传回集气瓶内压强一时间关系图（该装置气密性良好，P

0是集气瓶内初始气压，P1和P2分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压），下列说法正确的是

A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成

C．P1=0.79P0，P2=P0是因为红磷比木炭消耗的氧气多

D．由图3可推出空气中氧气的含量

7、某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。

他用激光笔点燃红磷。

【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？

【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。

【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。【得出结论】分析图乙得出，猜想正确（填①或②）。

【反思交流】

（1）根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由。

（2）曲线 DE 段氧气浓度变化的主要原因是。

（3）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至0.2%．如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是。

8、实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题：

（1）图一中反应的化学方程式为。测定氧气含量前必须检查装置的气密性，检查图一装置气密性的方法是。

（2）由图一实验可推知反应后剩余气体的性质：物理性质；化学性质。

（3）对图一实验进行了如图二所示的改进。图二装置的试管中空气体积为25mL，反应前注射器活塞位于15mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为。小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是（任答1点）。

（4）与图一实验相比，图三实验的优点是（答一点）。

图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是（填序号）。

A．铜粉平铺在玻璃管中

B．反复推拉注射器的活塞

C．增加铜粉的质量

（5）为了帮助同学们的理解图一实验的原理，利用传感器技术实时测定了图一实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图四所示。试回答：

①其中Y曲线表示的是（填“温度”或“氧气浓度”）。

②结合X、Y两条曲线，解释图四中BC段压强变化的原因是。

9、二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理，用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。

【实验回顾】图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。写出红磷燃烧的化学方程式

【分析讨论】用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%，有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢？

【实验改进1】同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量，发现蜡烛很快熄灭，回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5．是什么原因所致呢？

【猜想与假设】猜想①：蜡烛燃烧产生CO

2气体；猜想②：。

【实验验证】将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量，数据如图3．

【得出结论】空气中氧气体积分数降低了 %。

【查阅资料】在老师的指导下，同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下：

资料1：

可燃物名称红磷白磷蜡烛

最低含氧量/% 8.0 4.0 16.0

甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%，数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。

资料2：二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应，实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。

资料3：蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧，氧气浓度不断变小的同时，会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水，且不与氢氧化钠溶液反应。

【交流与讨论】根据以上信息回答下列问题：

①白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是。

②有同学提议选用木炭替代红磷做实验，在集气瓶底部预先放少量氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体，小华觉得不可行，其主要原因是。

【实验改进2】食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图4装置进行实验来测定空气中氧气的含量。如表是实验过程中记录的有关数据：

实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45

量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7

①脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，写出该反应的化学方程式。

②分析表中数据得知，至少经过分钟后，量筒中的液面不再下降。

③根据表中实验数据进行推算，广口瓶中氧气的体积分数约为（结果精确到

0.1%）。

【实验拓展】铁在不同的条件下与氧气反应可生成不同种铁的氧化物，58g四氧化三铁与多少克氧化铁（Fe

2O3）中所含铁元素质量相等？（写出计算过程）

【实验评价】与燃烧红磷法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点

是。

10、在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，水注入集气瓶。（装置如图1所示）请回答下列问题：

（1）实验过程中，观察到红磷燃烧，请写出红磷燃烧的现象。该实验得到的结论是。

（2）甲生实验结束后，发现测出的氧气的体积分数明显偏小。请你参与探究：

（提出问题）造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

（猜想与假设）

甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。

乙同学：可能是红磷量不足，导致瓶内残留气体中还有氧气。

你还能作出的猜想是。

（交流与讨论）

（1）木炭也可以在空气中燃烧，其化学方程式为，丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是。（2）他们对课本上的实验装置进行了如图2所示的改进（其他仪器忽略）。

①装置左侧液面先后的变化情况：。

②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属铜的性。

③改进后的实验的优点是。

参考答案

1、解：（1）以上步骤中正确的实验操作顺序是：③检查装置的气密性；②将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞；①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的蒸馏水至刚刚浸没白磷；⑤连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气；④白磷燃烧熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷；检查装置的气密性的方法是：向左推活塞，若长颈漏斗中液面上升，则装置气密性良好；故答案为：③②①⑤④；向左推活塞，若长颈漏斗中液面上升，则装置气密性良好；

（2）白磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，配平即可；故答案为：4P+5O22P2O5；（3）④瓶内水面上升的原因是：白磷燃烧消耗氧气，瓶内气体体积减少，气压减小；对比⑤中白磷露出水面前后的现象，说明燃烧需要的条件是：与氧气接触；若把60℃的蒸馏水换成冷的蒸馏水，重复以上实验步骤进行对比，该实验还能得出燃烧需要的条件是：温度达到可燃物的着火点；故答案为：白磷燃烧消耗氧气，瓶内气体体积减少，气压减小；与氧气接触；温度达到可燃物的着火点；

（4）下列关于实验数据的分析正确的是：①该过程中瓶内物质总质量不变；③当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧；故答案为：①③；

（5）通过数据分析，我的新认识：可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧；在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时，得出空气中氧气的体积含量的结论是不准确的；故答案为：可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧；不准确；

2、解：（1）BC段是反应开始时，内部放热，造成内部温度升高，气体膨胀，气压增大；故答案为：红磷燃烧是放热放应，密闭装置内温度升高，气体体积膨胀，压强变大，所以造成BC段气压升高。

（2）CD段气压下降，一个是氧气被消耗，内部气体减少，一个是反应结束，不再放热，温度降低，气体收缩，气压降低；

故答案为：随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低。

（3）DE段气压上升到与开始值接近，说明与大气压相近，此时应该是打开了弹簧夹，外部大气压将水压入集气瓶，使得气压平衡；

故答案为：弹簧夹打开，外部大气压将水压入集气瓶内，减少内部气体体积，气压增大。3、解：（1）比较不合理的是方法2，理由是二氧化碳能够溶于水，利用排水法收集时二氧化碳会溶于水。

故填：方法2；二氧化碳能够溶于水。

（2）氧气能够支持燃烧，将燃着的木条伸入集气瓶中，木条燃烧更剧烈；

向另一集气瓶中注入适量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式：CO2 +C a(O H)2 =CaCO3↓+ H20，实验过程如下所示：

实验方法现象或解释①验证鳔内含氧气将燃着的木条伸入集气瓶中木条燃烧更剧烈

②验证鳔内含二氧

化碳先向另一集气瓶中注入适量的澄清石

灰水，后振荡。

该反应的化学方程式为：CO2+C a(O H)2

=CaCO3↓+ H20

（3）实验1中，红磷燃烧的主要现象是产生白烟，放热。

故填：产生白烟，放热。

（5）依据图3、图4的信息，实验2的测定鳔内氧气的体积分数方法更准确，判断依据是除氧剂消耗氧气更彻底。

故填：实验2；除氧剂消耗氧气更彻底。

（6）为了使实验结果更准确，实验过程中，还应注意：冷却至室温后再打开止水夹，装置不漏气等。

故填：冷却至室温后再打开止水夹。

4、解：（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：4P + 5O22P2O5；（2）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的五分之一，故填：烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处；1/5；

（3）图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致瓶内气压增大，CD段气压变化的原因是完全反应后氧气消耗，温度降低。DE段气压变化的原因是打开止水夹后，水沿导管进入集气瓶，使集气瓶内气压增大；故填：红磷燃烧放热，集气瓶内气体膨胀，气压增大；红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内气压减小；打开止水夹后，水沿导管进入集气瓶，使集气瓶内气压增大；

（4）该实验中红磷需足量，目的是将集气瓶内氧气完全消耗；如果实验结果偏小，可能的原因是红磷的量不足或装置漏气或未等集气瓶冷却到室温就打开止水夹；故填：将集气瓶内氧气完全消耗；红磷的量不足（或装置漏气或未等集气瓶冷却到室温就打开止水夹）；（5）图1中实验装置始终密闭，优点是实验过程无污染、实验结果无误差；故填：实验过程无污染；实验结果无误差。

5、解：（1）X曲线表示的是温度，这是因为随着反应进行，红磷燃烧放热，导致温度升高，完全反应后，不再放热，温度逐渐降低至室温。

故填：温度。

（2）结合X、Y两条曲线可知，图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小。

故填：红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小。

（3）烧杯中减少的水的体积即为瓶内压强的体积，瓶内水的体积和剩余气体体积之和即为瓶内空气的体积，因此测得的空气中氧气的体积分数为：

。

故填：。

（4）空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小，其的原因可能是①红磷的量不足；②装置的气密性不好。

故填：①红磷的量不足；②装置的气密性不好。

6、解：①检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好。故填：将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好；

②与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而而造成实验误差。故填：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而而造成实验误差；

③A．若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故错误；B．反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，故正确；

C．p=0.79p0，p′=p0是因为红磷燃烧消耗氧气，生成物是固体，木炭燃烧生成物是气体，故错误；

D．由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，故错误。

故选B。

7、解：【得出结论】白磷能够燃烧，说明装置中含有氧气，即红磷没有把装置中的氧气耗尽，因此猜想①正确；故填：①；

【反思交流】（1）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是足量红磷不能把装置中的氧气耗尽。故填：不可行；足量红磷不能把装置中的氧气耗尽；（2）DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小；故填：白磷燃烧消耗氧气；

（3）一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。故填：细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。

8、解：（1）图一中红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P + 5O22P2O5；检查图一装置气密性的方法是：连接装置，双手紧捂广口瓶，如果导管口出现气泡，说明装置不漏气。

故填：4P + 5O22P2O5；连接装置，双手紧捂广口瓶，如果导管口出现气泡，说明装置不漏气。

（2）由图一实验可推知反应后剩余气体的性质：物理性质：不溶于水；化学性质：不能燃烧，不支持燃烧。

故填：不溶于水；不能燃烧，不支持燃烧。

（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为：；

小明分析，该实验结果偏小原因：红磷不足，装置漏气，没有冷却至室温就打开弹簧夹等。故填：16%；装置漏气。

（4）与图一实验相比，图三实验的优点是：防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境；图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是：铜粉平铺在玻璃管中，以增大反应物接触面积，使反应更充分；

B．反复推拉注射器的活塞，使反应物充分接触，反应更充分；

C．增加铜粉的质量不能使反应更充分。

故填：更环保；AB。

（5）①其中Y曲线表示的是氧气浓度，这是因为随着反应进行，氧气浓度减小，符合Y曲线。

故填：氧气浓度。

②图四中BC段压强变化的原因是：氧气减少压强减小，温度升高压强增大，温度升高导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小。

9、解：【实验回顾】在点燃的条件下，磷与氧气反应生成五氧化二磷；故填：4P +

5O

22P

2

O

5

；

【猜想与假设】猜想①：蜡烛燃烧产生CO2气体；猜想②：装置漏气或没有冷却就打开弹簧夹或反应生成了一氧化碳等。

故填：装置漏气或没有冷却就打开弹簧夹或反应生成了一氧化碳。

【得出结论】空气中氧气体积分数降低了：21%-15.82%=5.18%，故填：5.18。

【交流与讨论】①白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是白磷消耗氧气更彻底。

故填：白磷消耗氧气更彻底；

②小华觉得不可行，其主要原因是木炭在氧气浓度较低时会生成一氧化碳气体，一氧化碳难溶于水且不与氢氧化钠溶液反应。

故填：木炭在氧气浓度较低时会生成一氧化碳气体，一氧化碳难溶于水且不与氢氧化钠溶液反应；

【实验改进2】①脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，故填：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2。

②分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降。

故填：30；

③根据表中实验数据进行推算，广口瓶中氧气的体积分数约为：（50mL-19.7mL）/150mL×100%=20.2%．故填：20.2%；

【实验拓展】设58g四氧化三铁与质量为x的氧化铁（Fe2O3）中所含铁元素质量相等，

根据题意有：58g×（168/232×100%）=x×（112/160×100%）

x=60g，

答：58g四氧化三铁与60g氧化铁（Fe2O3）中所含铁元素质量相等。

【实验评价】与燃烧红磷法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是：氧气消耗更彻底，装置始终密闭，减少了误差，使测定结果更准确。

故填：氧气消耗更彻底，装置始终密闭，减少了误差，使测定结果更准确。

10、解：（1）实验过程中，观察到的主要现象是：红磷剧烈地燃烧，产生大量的白烟；打开弹簧夹时，烧杯中的水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一。说明氧气约占空气体积的1/5；

（2）【猜想与假设】要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数等；故答案为：集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；

【交流与讨论】（1）木炭燃烧生成二氧化碳气体，化学方程式为：C + O2CO2；生成物的状态一般要求是固态，木炭燃烧生成二氧化碳气体，因此猜想不合理；

（2）①白磷燃烧放出热量，所以装置左侧液面先后的变化情况：液面先下降后上升；

②铜具有良好的导热性，所以可通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷；

③在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差；故填：在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差。

故答案为：（1）红磷燃烧产生大量的白烟，放出大量的热；氧气约占空气体积的五分之一；

（猜想与假设）集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；

（交流与讨论）（1）C + O2CO2；木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强基本不变；（2）液面先下降后上升；导热；减少实验误差。