Question

甲、乙两个等体积的集气瓶中充满了压强为101.3kPa的空气．两瓶各配置一个橡皮塞，两个橡皮塞中各插入一个燃烧匙和一根U形玻璃管，玻璃管的尾端插在水（含紫色石蕊）中（见图）．在两个燃烧匙中分别加入过量的红磷和硫粉．先关闭活塞，使两个集气瓶处于密闭状态．再点燃燃烧匙中的红磷和硫粉（注：点燃装置未在图中画出）．待燃烧结束后，冷却至室温．再同时打开两边的活塞，你推测可看到什么现象？并解释之．

Answer 1

①因过量的红磷燃烧时将甲瓶内的氧气耗尽，而生成物（P₂O₅）常温下为固体，4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅（s）．因此燃烧后甲瓶内呈负压状态，打开活塞后导致倒吸．因氧气约占空气的

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，故吸入水的体积约占甲瓶体积的

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．又因P₂O₅遇水生成酸，故石蕊变成红色．故答案：烧杯中的水迅速地被吸入甲集气瓶，吸入甲瓶的水变成红色，其体积约为集气瓶体积的

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．
②刚打开乙瓶活塞时未见任何变化，但等待一段时间后，发现玻管中水位逐渐升高，水慢慢地进入乙瓶并变成红色．当变化停止时，进入乙瓶的水的体积同样约是瓶体积的

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．虽然过量硫的燃烧同样耗尽了乙瓶中的氧气，但该反应是一个气体分子数不变的反应：S+O₂

点燃  .

SO₂生成的二氧化硫是气体．根据阿伏加德罗定律，反应前后瓶内压强不变，因此活塞刚开启时液面不发生变化．但随着SO₂分子的扩散，当SO₂分子与水接触时被水溶解，这时乙瓶内开始出现负压，因此水缓慢地进入乙瓶，当SO₂被全部溶解时，进入乙瓶的水的体积约占瓶体积的

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．又SO₂遇水同样生成酸，石蕊也呈现红色．