Question

将等容积等质量（包括瓶塞、导管、燃烧匙）的两集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，然后分别放入等质量的白磷和木炭，如图所示，关闭弹簧夹a、b，使二者充分燃烧后，冷却至室温．

（1）此时天平的状态是______，其原因可解释为______．
（2）打开弹簧夹a、b时观察到的现象是______，此时天平的状态是______．
（3）若将甲、乙两瓶直接用一导管连接（撤掉水槽，其他条件不变），当白磷和木炭充分燃烧，并使两瓶恢复到原来的温度，打开弹簧夹a、b时的天平状态是______．

Answer 1

解：（1）天平两端集气瓶质量相等，放入的白磷和木炭的质量相等，天平平衡，反应完成后，依据质量守恒定律，甲乙两装置内反应前后物质质量分别相等，则反应后两装置内的物质质量依旧相等；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷固体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，则甲瓶内气压减小，乙瓶内气压变化不大，打开弹簧夹，则水进入甲装置，质量增加，则指针向左偏；
（3）白磷燃烧生成五氧化二磷固体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，则甲瓶内气压减小，乙瓶内气压变化不大，打开弹簧夹，乙瓶内的二氧化碳进入甲瓶使气压相等，则甲瓶内进入二氧化碳，质量增加，指针向左偏；
故答案为：（1）保持平衡；甲乙两装置内反应前后物质质量分别相等，使反应后两装置内的物质质量依旧相等；
（2）甲装置内进水；向左偏；
（3）向左偏．
分析：（1）根据天平两端所放入药品的质量及仪器的特点进行判断；
（2）据白磷、木炭燃烧的生成物所引起的压强差进行判断；
（3）白磷燃烧生成五氧化二磷固体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，则甲瓶内气压减小，乙瓶内气压变化不大，打开弹簧夹，乙瓶内的二氧化碳进入甲瓶，则甲瓶质量增加，指针向左偏．
点评：本题主要考查了白磷、木炭在氧气中燃烧的反应原理及对质量守恒定律的了解，并结合物理学科中的压强问题，是一道跨学科知识题，掌握相关知识才能正确解答．