某同学设计了测定空气中氧气含量的实验装置如图．实验步骤如下：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

　　某同学设计了测定空气中氧气含量的实验装置如图．实验步骤如下：

　　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，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）该实验中红磷需过量，目的是___；

　　（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___．由本实验还可推知氮气的性质：其中物理性质是___，化学性质是___．

　　（3）该同学实验后发现气体减少的体积小于15，请你帮助这位同学找出造成这样结果的原因：（写两点）①___；②___．

　　（4）若将红磷换成木炭或硫，该实验能否获得成功___（填“能”或“否”）？

　　理由是___．该同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2），你认为改进后的优点是___．