某化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上,改进了教材中的实验,设计出如图所示的实验装置.
【阅读资料】①白磷和红磷组成元素相同.白磷燃烧所需的最低温度是40℃,而红磷需要240℃.
②紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂,酸性物质的溶液能使紫色石蕊溶液变红.
【实验步骤】:
①如图所示连接仪器,检查装置的气密性良好.
②在集气瓶里装入适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷,在酒精灯上把玻璃棒下端加热后,立刻将集气瓶上的三孔胶塞塞紧.
③迅速将预热过的玻璃棒按下与白磷接触.观察到白磷燃烧,产生大量白烟.
④待白磷燃烧完毕,将集气瓶稍加振荡,白烟消失.
⑤待集气瓶完全冷却至室温,打开止水夹,量出集气瓶中水的体积为b,整个集气瓶的体积为c.
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数.
根据以上实验信息,回答下列有关问题:
(1)为了充分消耗容器中的氧气,药品中白磷的用量应保证
 

(2)若实验非常成功,请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系
 

(3)小组成员小张对“实验前向集气瓶内装入适量a体积的水”不理解.咨询组长小明后,他终于明白加入水的作用,其一是
 
;其二是
 

(4)小组成员小红无意间发现,向b体积水中滴加几滴紫色石蕊溶液,溶液会变成红色.请你对“变红”现象的原因提出大胆地猜想
 
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